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Beyond nanofabrication via nanoscale phase engineering of matter

Projektbeschreibung

Mit neuartigen Nanofabrikationsverfahren das Potenzial 3D-strukturierter Nanomaterialien ausschöpfen

Materialien weisen auf der Nanometerebene oft faszinierende und exotische Eigenschaften auf, welche bei größeren Mengen der gleichen Grundmaterialien nicht vorhanden sind. Der explosionsartige Fortschritt bei den Verfahren zur Charakterisierung von Nanomaterialien konnte unser Verständnis dafür erheblich verbessern. Zudem hat die parallele Entwicklung der Nanofabrikationsverfahren die praktische Umsetzung zahlreicher Nanostrukturen und Nanotechnologien bewirkt. Jedoch stößt die Nanofabrikation auf ihre physikalischen Grenzen, die ein Hindernis für die weitere Verkleinerung von Bauelementen und praktische Anwendungen darstellen, bei denen eine feinfühlige Steuerung der Strukturierung im Nanomaßstab und fein abgestimmte physikalische Eigenschaften erforderlich sind. Das EU-finanzierte Projekt B3YOND entwickelt ein bahnbrechendes Nanofabrikationsverfahren auf der Grundlage der thermisch unterstützten Rastersondenlithografie und plant, dieses zur Herstellung neuartiger künstlicher Nanomaterialien für die 3D-Nanoelektronik und Spintronik zu nutzen, und damit ein neues Zeitalter der Nanotechnologien einzuleiten.

Ziel

B3YOND proposes a radically new approach to nanofabrication, based on using sub-10 nm confined thermal reactions for patterning and manipulating the physical properties of materials with unprecedented tunability and resolution. Throughout the past decades, the progress in micro- and nano-fabrication techniques has been one of the most powerful and ubiquitous driving forces in science and technology. Nowadays, conventional approaches to nanofabrication reached the fundamental physical limits for the downscaling of devices, so that the search for groundbreaking new paradigms has become vital for enabling significant technological advancement. This project aims to go substantially beyond conventional nanofabrication approaches, through the following ambitious research objectives:
1) Demonstrate a radically new approach to nanofabrication, phase-nanoengineering, based on directly crafting at the nanoscale the physical properties of thin-film materials, by using the recently developed thermally assisted scanning probe lithography (t-SPL) technique for producing highly localized and tunable thermally-induced phase changes.
2) Develop a new class of artificial nanomaterials with unprecedented electronic transport properties, which arise from the proximity and coexistence of different structural and electronic phases, tailored at the nanoscale.
3) Realize novel monolithic three-dimensional nanoelectronic platforms for beyond-CMOS computing, by exploiting the unique capabilities of t-SPL for obtaining sub-10 nm resolution patterning in three-dimensions.
By combining, in a highly multidisciplinary approach, some of the most promising recent advances in materials science, with the tremendous potential of t-SPL, this challenging project will enable disruptive conceptual and technological breakthroughs, beyond the conventional paradigms of nanofabrication.

Finanzierungsplan

ERC-STG - Starting Grant

Gastgebende Einrichtung

POLITECNICO DI MILANO
Netto-EU-Beitrag
€ 1 498 385,00
Adresse
PIAZZA LEONARDO DA VINCI 32
20133 Milano
Italien

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Region
Nord-Ovest Lombardia Milano
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
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Gesamtkosten
€ 1 498 385,00

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