Descripción del proyecto
Tras la pista de nuevos dispositivos espintrónicos y electrónicos mediante interacciones exóticas entre la luz y la materia
Los estados topológicos son fases exóticas de la materia resistentes al cambio. Dan lugar a fenómenos como los cristales que aíslan en su interior pero conducen la electricidad en su superficie (aislantes topológicos) o las disposiciones quirales de algunos parámetros de orden en el espacio real. También es posible aislar entidades topológicas individuales y utilizarlas para tareas específicas, especialmente con fines de tecnología de la información. El equipo del proyecto TSAR, financiado con fondos europeos, investigará fenómenos topológicos en materiales topológicos «no convencionales» en los que los órdenes escalonados (eléctrico y magnético) dan lugar a una cancelación macroscópica de sus campos incorporados. Esto abrirá nuevos horizontes en la manipulación de solitones topológicos individuales a gran velocidad.
Objetivo
With the end of Moore’s law in sight, new schemes must be devised to achieve energy efficient, high density and high-speed data storage and processing. One emerging concept in today’s condensed-matter physics that may fuel next-generation information technology is topology. Topological phenomena in real space can give rise to interesting objects (for instance magnetic skyrmions), which are topologically protected, i.e. endowed with an energy barrier associated with a change in their topology class. These solitonic objects have been found mainly in magnetic materials like ferromagnets and there are very recent reports that ferroelectrics may also be able to host them. Interestingly, antiferroic orders like antiferromagnetism or antiferroelectricity would provide extra properties e.g. a faster motion or an increased robustness. In TSAR, we will design antiferroic systems based on oxide materials where spin and electric dipole textures will be nucleated. We will devise approaches to control these topological solitons using different stimuli, and in particular ultra-fast vortex light pulses carrying angular orbital momentum. Gathering a consortium with broad expertise comprising academic (experimental and theoretical groups) and industrial partners, strategies will be devised and applied starting from high quality materials to devices. The targeted breakthrough of our project is to realize the first proof-of-concept for agile, low-power, room-temperature spintronic and electronic devices based on antiferroic topological materials. Their intrinsic high speed operation and low-power consumption will help tackling present societal challenges. Success in these endeavors will establish topological antiferroic systems as a novel versatile platform for future energy-efficient nanoelectronics.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
Convocatoria de propuestas
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H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Régimen de financiación
RIA - Research and Innovation actionCoordinador
75015 PARIS 15
Francia