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

Приглашенный ученый Кирилюк Андрей Иванович Нидерланды
Номер договора
075-15-2019-1874
Период реализации проекта
2019-2021

По данным на 30.01.2020

Общая информация

Переход к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, требует разработки приборов электроники, работающих в терагерцовом диапазоне частот, что привлекает большое внимание в связи с интересными свойствами таких волн и перспективами их использования в сверхскоростных коммуникационных приборах и системах. Многие материалы, например, пластиковая взрывчатка, имеют уникальные «отпечатки пальцев» в терагерцовом спектральном диапазоне, поэтому такие приборы востребованы в аналитических и досмотровых системах, включая материаловедение, системы безопасности и мониторинга окружающей среды, медицину и др. Широкое применение приборов терагерцового диапазона сдерживается, в том числе, и из-за недостаточной эффективности существующих источников и приемников терагерцового излучения. При разработке приборов твердотельной электроники, необходимых для приборостроительной промышленности, информационно-коммуникационных систем, остро стоит вопрос о разработке малогабаритных твердотельных источников и приемников терагерцового излучения, надежно работающих в широком диапазоне температур. Усилия ученых лаборатории сконцентрированы на решении проблемы создания устройств обработки сигналов и логических устройств, функционирующих в терагерцовом диапазоне частот.

Название проекта:

Разработка новых принципов и элементной базы устройств для сверхбыстрой энергоэффективной обработки и передачи информации на базе нейроморфных процессоров, спинтроники и спин-фотоники

Приоритет СНТР: а


Цели и задачи
Направления исследований:
Электротехника и электроника

Цель проекта:
 Разработка концепций генерации, обработки, передачи и приема сигналов терагерцовых (ТГц) частот на базе эффектов спинтроники и спин-фотоники, создание магнитных гетероструктур – прототипов энергоэффективных логических, волноводных и запоминающих устройств для систем обработки больших объемов данных, машинного обучения и искусственного интеллекта

Практическое значение исследования

Планируемые результаты:

  1. Будет разработана всесторонняя теория для качественно понятного и количественно корректного описания процессов распространения линейных и нелинейных спиновых волн и механизмов передачи крутильного момента в диэлектрических и проводящих средах из слоев ФМ и АФМ нанометровых толщин. 

  2. Будут изготовлены гибридные наногетероструктуры ФМ/АФМ/Pt и исследованы их свойства, включая измерения коэффициента передачи спинового тока через диэлектрические слои АФМ. 

  3. Будет разработана теория нано-осциллятора с передачей крутильного момента на основе использования диэлектрических АФМ, которая будет давать количественную оценку для величин пороговых токов, необходимых для генерации терагерцового излучения, а также для частот генерации, для предельных амплитуд излучения и для уровня генерированного фазового шума. Будет развита теория возбуждения магнитных колебаний в АФМ при одновременном действии на структуру электрического тока и оптических лазерных импульсов фемтосекундной/пикосекундной длительности. Будет развита теория неравновесного электронного газа в магнитных средах из ФМ и АФМ проводящих нанослоев, и механизмов передачи спинового тока в них. Будут разработаны и изготовлены гибридные наноструктуры AФМ/Pt, AФМ/ФМ, АФМ/топологический изолятор, в интересах создания генераторов и приемников терагерцового излучения. 

  4. Будут разработаны и изготовлены прототипы гибридных наноустройств для создания модуляторов ТГц излучения с использованием поверхностных акустических волн и механического напряжения. Будет вычислено акустомагнитное взаимодействие в магнитных средах из тонких нанослоев АФМ/пьезоэлектрик. Будет разработана теория управляемой электрическим напряжением магнитной анизотропии в АФМ, изготовлены нанослои АФМ, состояние которых управляется электрическим напряжением. Будут разработаны квазипассивные резонансные приемники терагерцового излучения, основанные на ФМ и АФМ гетероструктурах, в интересах разработки передовых цифровых интеллектуальных производственных технологий. 

  5. Будут разработаны и изготовлены ФМ и АФМ волноводы, связывающие несколько нано-осцилляторов с передачей крутильного момента на основе использования магнитных сред из АФМ диэлектрических материалов. Будет развита теория механизма синхронизации нано-осциллятора с передачей крутильного момента на основе АФМ сред. Будут разработаны и изготовлены ФМ и АФМ магнонные логические устройства. Будет развита концепция антиферромагнитного магнонного нейроморфного процессора для новых энергоэффективных вычислительных систем обработки больших объемов данных и искусственного интеллекта.

Скрыть Показать полностью
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Международная научно-образовательная лаборатория неразрушающего контроля

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"

Электротехника и электроника

Томск

Крёнинг Ханс-Михаель Вильгельм Адольф

Германия

Седнев Дмитрий Андреевич

Россия

2010-2012