Hoppa till innehåll
EN In english

En spinntronik-magnonik-plasmonik-baserad THz-teknologi

Diarienummer
SRL10-0012
Start- och slutdatum
120101-171231
Beviljat belopp
9 997 858 kr
Förvaltande organisation
KTH - Royal Institute of Technology
Forskningsområde
Informations-, kommunikations- och systemteknik

Summary

The application has five distinct goals where Spintronics, Magnonics, Plasmonics, Nanolithography, and Multi-Physics Simulations will combine to bridge the THz gap, i.e. the lack of cheap, versatile, and capable signal generators, detectors, modulators, and manipulators at 0.1 � 1 THz frequencies. In the process, the fundamental understanding of Spin Torque Oscillators (STO), STO based detectors, and the interplay between electrons, magnons and plasmons will be greatly expanded. 1. Spin-wave mediated synchronization and hybrid STOs for higher output power and signal quality. 2. THz Generation and Modulation 3. THz Detection and Demodulation 4. Demonstration of Spin Torque Based Magnonic Building Blocks 5. Nano-plasmonic Enhancement of STO Synchronization Central to this project is state-of-the-art nanolithography on 4" wafers as well as the most advanced and accelerated Multi-Physics simulations tool available. A balanced mix of PhD students and postdocs will join a highly productive, innovative and steadily growing research group with the necessary experimental infrastructure, sophisticated theory/simulation, and a large network of strategic local, national and international collaborators.

Populärvetenskaplig beskrivning

Spinntronik, Magnonik och Plasmonik representerar tre för närvarande mycket aktiva forskningsområden i den absoluta forskningsfronten. Huvudmålet med det projekt som jag föreslår är en THz-teknologi som kan erbjuda lösningar på de begränsningar som idag finns att både kunna generera och detektera THz-vågor. Kärnan i min THz-teknikplattform är den spinntroniska oscillatorn (STO), som är en extremt bredbandig oscillator (flera oktaver), som idag sträcker sig från ca 1 GHz till 65 GHz, med en förutspådd, men ännu inte visad, förmåga att kunna generera signaler till över 200 GHz. I mitt projekt är dock målet att pressa den övre frekvensen ännu högre för att till sist nå 1 THz. STO:er kan också moduleras vid mycket hög frekvens, och t ex tjäna som frekvensblandare och demodulatorer för signaldetektion. STO:er kan också tjäna som spinnvågsgeneratorer, manipulatorer, och spinnvågsgrindar. Nano-plasmoniska antenner element kommer att användas för att koppla samman STO:er över en stor yta för att ytterligare förbättra deras signalstyrka och frekvensrenhet. Elektronstrålelitografi och nanoprocessning kommer att möjliggöra den föreslagna tekniken och avancerad multifysikmodellering kommer att vägleda arbetet. Allt i en dynamisk, mångsidig och ständigt växande forskargrupp.