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Computing with mutually synchronized topological insulator based spin Hall nano-oscillators

Projektbeschreibung

Datenverarbeitung mit effizienteren und untereinander synchronisierten nanoskopischen Mikrowellenoszillatoren

Spin-Hall-Nano-Oszillatoren (SHNO) und Spin-Torque-Nano-Oszillatoren (STNO) sind vielversprechende Vorrichtungen für eine effiziente Datenverarbeitung mittels Oszillatoren. Tatsächlich haben Forschende die Spracherkennung unter Einsatz von Reservoir-Computing mithilfe eines Netzwerks von vier Spin-Torque-Nano-Oszillatoren mit magnetischem Tunnelübergang demonstriert. Da jedoch für jeden Spin-Torque-Nano-Oszillator eine individuelle Steuerung des Antriebsstroms und des lokalen Magnetfelds erforderlich ist, verbraucht dieser Ansatz mehr Leistung, ist nicht schnell genug und lässt sich nicht ohne Weiteres auf große Netzwerke skalieren. Das EU-finanzierte Projekt SPINHALL zielt darauf ab, diese Probleme anzugehen und die Leistungsfähigkeit und Anwendbarkeit von Spin-Hall-Nano-Oszillatoren und deren Netzwerken zu verbessern. Zu diesem Zweck sollen die neuesten Durchbrüche bei topologischen Isolatoren und hochanisotropen Ferromagneten mit geringer Magnetisierung genutzt werden, um die Betriebsfrequenz von Spin-Hall-Nano-Oszillatoren, den Stromverbrauch und die Synchronisation untereinander zu verbessern. Die Arbeit wird dazu beitragen, große Oszillatornetzwerke voranzubringen.

Ziel

Spin Hall nano-oscillators (SHNOs) are revolutionary nano-scopic, ultra-tunable, and ultra-rapidly modulated microwave oscillators. They show highly attractive ground-breaking properties and have direct compatibility with industry standard CMOS technology due to its similar structure as present-day magnetic memory cells. While their first target applications are ultra-wide frequency tunable microwave signal generators/detectors for cell phones, wireless networks, vehicle radar, and ultrafast spectral analysis applications, the rapidly improved understanding of their non-linear properties and demonstration of mutual synchronization of large numbers of SHNOs make them promising candidate for large-scale oscillator networks. It has been found very recently that spin torque nano-oscillators (STNOs) and SHNOs are ideal candidates for efficient oscillatory computing and a group of researchers demonstrated speech recognition using reservoir computing with a network of four MTJ-STNOs. However, this approach is neither fast (the vortex STNOs operate in the 100-300 MHz range and STNO-STNO coupling is weak) nor easily scalable to large networks since each STNO requires individual control of both its drive current and local magnetic field, which consumes high power. SPINHALL will use the recent breakthroughs in spin Hall devices, materials, and characterization techniques to improve the performance, and applicability of SHNOs and their networks. The primary goal is to use the latest breakthroughs in topological insulators (such as BiSb and BiSe) with their high spin Hall angle and high spin Hall conductivity and low-magnetization high-anisotropy ferromagnets (such as Heusler alloys Mn3 xGa and Mn3+xGe) to improve the SHNO operating frequency by an order of magnitude, the power consumption by several orders of magnitude, and explore improved mutual synchronization and neuromorphic computing using networks of these SHNOs.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2019

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

GOETEBORGS UNIVERSITET
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 203 852,16
Adresse
VASAPARKEN
405 30 Goeteborg
Schweden

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Region
Södra Sverige Västsverige Västra Götalands län
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 203 852,16
Mein Booklet 0 0