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.

Название проекта:  Ферримагнитная спин-орбитроника

Приоритет СНТР: а

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 передовой нанофотоники и квантовых материалов

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

Электротехника, электронная техника, информационные технологии

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»

Электротехника, электронная техника, информационные технологии

Нижний Новгород

Спаньоло Бернардо

Италия

2018-2022

Сверхбыстрая динамика ферроиков

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

Электротехника, электронная техника, информационные технологии

Москва

Кимель Алексей Вольдемарович

Нидерланды

2014-2018