Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Приглашенный ученый Оно Теруо Япония
Период реализации проекта
2021-2023
Общая информация

Развитие технологий обработки больших объемов данных и принятия решений, включая системы искусственного интеллекта, требует высокопроизводительной и энергоэффективной элементной базы. Одним из направлений развития современной электроники является спинтроника и спин-орбитроника, в которой манипулируют не зарядом, а спином электрона. Исследования последних лет показали, что ферримагнетики обладают большим потенциалом для решения этих задач, чем ферромагнетики. Малая величина результирующего магнитного момента дает ряд преимуществ: устойчивость и минимальный размер спиновых текстур, быстродействие, энергоэффективность.

Приоритет СНТР: а

Название проекта:  Ферримагнитная спин-орбитроника




Цели и задачи

Основная цель научного исследования - поиск фундаментальных механизмов управления спиновой текстурой и магнитными параметрами ферримагнетиков с помощью спин-орбитальных эффектов для формирования научно-технологических основ нового поколения интеллектуальной электроники и создания гетероструктур с ферримагнетиками для энергоэффективных устройств хранения информации, спиновой логики и нейроморфных вычислителей, работающих в терагерцовом диапазоне. Найденные решения снизят энергопотребление систем хранения на два порядка (до единиц фДж/бит) и увеличат скорость обработки информации на три порядка, что отвечает требованиям к будущим электронным системам обработки больших данных и искусственного интеллекта.

Практическое значение исследования
Планируемые результаты научного исследования:

  1. Разработана обобщенная теория спин-орбитальных (spin-orbit torque, SOT) эффектов для низкоразмерных ферримагнетиков, описывающая движение топологических текстур, доменных границ в зависимости от температур, величины магнитного поля и плотности пропускаемого тока. Созданы образцы и проведены экспериментальные измерения SOT эффектов, интерфейсного и межслоевого взаимодействия Дзялошинского-Мория, изучены спиновые текстуры для верификации разработанной теории.
  2. Разработаны теоретические модели описывающие генераторы поляризованных спиновых волн на основе ферримагнетиков с экстремально низкими коэффициентами затухания.
  3. Разработаны и получены прототипы наноустройств на основе структуры «тяжелый металл/ферримагнетик» для генерации спиновых волн в суб- и терагерцовом диапазоне с возможностью контроля поляризации и затухания.
  4. Созданы прототипы генераторов скирмионов, а также разработаны волноводы для их перемещения на основе ферримагнитных материалов.
  5. Развита концепция нейроморфных вычислителей на основе ферримагнитных скирмионов, работающих в субтерагерцовой диапазоне, и устройств скирмионной памяти и логики.

Скрыть Показать полностью
Фотоальбомы
Понедельник , 01.03.2021
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория. Приглашенный ученый Мартин-Морено Луис

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)"

Математика

Москва

Мартин-Морено Луис

Испания

2021-2023

Лаборатория стохастических мультистабильных систем

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского»

Математика

Нижний Новгород

Спаньоло Бернардо

Италия

2018-2022

Сверхбыстрая динамика ферроиков

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технологический университет»

Математика

Москва

Кимель Алексей Вольдемарович

Нидерланды

2014-2018