Projekt

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Terahertz spintronics and magnonics of ferro- and antiferromagnets

Titel Englisch Terahertz spintronics and magnonics of ferro- and antiferromagnets
Gesuchsteller/in Grundler Dirk
Nummer 177550
Förderungsinstrument ERA.Net RUS Plus
Forschungseinrichtung Laboratoire des matériaux magnétiques nanostructurés et magnoniques EPFL - STI - IMX - LMGN
Hochschule EPF Lausanne - EPFL
Hauptdisziplin Materialwissenschaften
Beginn/Ende 01.07.2018 - 30.06.2021
Bewilligter Betrag 201'918.00
Alle Daten anzeigen

Alle Disziplinen (2)

Disziplin
Materialwissenschaften
Elektroingenieurwesen

Keywords (5)

Electromagnetic functional materials; Nanomaterials; Films and interfaces; Spintronics; Magnonics

Lay Summary (Deutsch)

Lead
In der Informationstechnologie finden ferro- und antiferromagnetische Materialien Anwendung in der Datenspeicherung und in der Sensorik. In den spintronischen Bauelementen wird dabei der Spinfreiheitsgrad der Elektronen ausgenutzt. Relevante Frequenzen liegen zwischen etwa MHz und wenige GHz. Um einen höheren Frequenzbereich bis wenige THz abzudecken, sind kollektive Spinanregungen (Magnonen) in ferri- und antiferromagnetischen Dünnfilmen von besonderem Interesse. Mit ihrer Hilfe könnten ultraschnelle Informationsübertragung und -prozessierung erreicht werden, ohne dass Ohmsche Verluste auftreten würden.
Lay summary

Unser Ziel ist es, ferri- und antiferromagnetische Dünnfilme hinsichtlich magnonischer Anregungen von wenigen GHz bis hin zu etwa 1 THz zu untersuchen. Dazu setzen wir zum einen breitbandige elektrische Spinwellenspektroskopie und zum anderen ineleastische Lichtstreuung (Brillouin-Streuung, BLS) ein. Unser BLS-Mikroskop erlaubt es, mit einer hohen Ortsauflösung (Mikrometer) und über einen weiten Temperaturbereich bis nahe an die kritische Temperatur des verwendeten Antiferromagneten (Néel-Temperatur) Dynamik zu untersuchen. Dadurch erhoffen wir uns Erkenntnisse zu gewinnen, inwieweit magnetische Anisotropien in Heterostrukturen die Spinsignale bis hinauf zu etwa 1 THz beeinflussen.

Insgesamt wollen wir zum Verständnis von aktiven und passiven magnetischen Komponenten für die sub-THz- und THz-Signalprozessierung beitragen. In diesem Frequenzbereich ist die Realisierung von kohärenten Signalquellen und entsprechenden Detektoren in kompakter Bauform eine physikalische und technische Herausforderung. Drahtlose Kommunikationstechnologien, chemische Analysemethoden und medizinische Bildgebung könnten beispielweise von einer THz-Technologie profitieren.

Direktlink auf Lay Summary Letzte Aktualisierung: 29.03.2018

Verantw. Gesuchsteller/in und weitere Gesuchstellende

Mitarbeitende

Name Institut

Verbundene Projekte

Nummer Titel Start Förderungsinstrument
183304 Microwaves for coherent control of quantum matter and magnonic devices 01.12.2018 R'EQUIP

Abstract

The main goals of the project are (i) to study, both theoretically and experimentally, mechanisms of electric current, mechanical stresses and electric potentials influencing physical properties of conducting and dielectric ferro- and antiferromagnetic heterostructures which exhibit eigenfrequencies in the microwave and terahertz frequency range, (ii) to investigate nonequilibrium processes in these structures and (iii) to develop concepts of signal processing and logic devices based on magnonic networks and antiferromagnets including ferromagnetic nanoelements under the influence of Dzyaloshinskii-Moriya interaction in microwave and terahertz frequency range.
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