Spinntronik i 6G kommunikationssystem
- Diarienummer
- SM22-0055
- Projektledare
- Malm, Gunnar
- Start- och slutdatum
- 230101-251231
- Beviljat belopp
- 1 301 723 kr
- Förvaltande organisation
- KTH - Royal Institute of Technology
- Forskningsområde
- Informations-, kommunikations- och systemteknik
Summary
Framtida kommunikationssystem som t.ex. 6G kräver disruptiva lösningar för mycket höga frekvenser, stor signalbandbredd, energieffektivitet och ultratäta radionätverk. I detta scenario är det mycket lovande med hybridlösningar som använder framtida mikrovågs-spinntronik och avancerade halvledare. Ericsson utforskar aktivt teknologier för framtidens nätverk. Här kommer jag att kombinera min expertis inom spinntronik-komponenter och kretsar med kompetensen inom av halvledarkretsar och system hos Ericsson Standards and Technology (S&T) i utvecklingsenheten Nätverk. Forskningsplanen baseras på min expertis inom fundamental stabilitet och prestanda hos spinntroniska mikrovågsoscillatorer som jag utforskar med både experimentella demonstratorer och storskalig numerisk modellering (eScience) med hjälp av superdatorer. Fokus ligger på lösningar för oscillatorer med inställbar frekvens och bra fasbrusprestanda samt även på nya typer av dataomvandlare. I den första delen av projektet kommer jag att undersöka prestandan för spinntronik ur ett fysikaliskt perspektiv och bygga upp en modelleringmiljö för explorativ kretsdesign. I nästa projektdel ska de mest lovande resultaten även utnyttjas i tidiga demonstratorer (TRL 4).Projekt kommer att visa hur framtida spinntronik kan tillämpas i högprestandabyggblock för 6G kommunikationsnätverk.
Populärvetenskaplig beskrivning
De ledande aktörerna inom mobil kommunikation förutser en fortsatt snabb tillväxt inom dataöverföring och ett större samhällsbehov när industrin nu börjar fokusera på 6G med ett 10-perspektiv. Man har satt upp mycket visionära mål när det gäller tätare nätverkstäckning baserad på bättre frekvensspektrumutnyttjande och högre signalbandbredd.Samtidigt finns det en tydlig drivkraft att titta på bättre energieffektivitet för att minska koldioxidavtrycket. En störreflexibilitet och kostnadseffektivitet i hur man får ny nätverksutrustning på plats kommer ge fler människor globalt möjlighet att dra nytta av 6G. Därför är det centralt att förstå vilken roll spinntronik har som en möjliggörande teknologi. Det här forskningsutbytet mellan universitet och industri kan föra forskning inom spinntronik närmare tillämpningarna och på det sättet accelerera teknikens mognad. Projektet kommer att interagera med enheter inom Ericsson som har ansvar för teknologistrategier på medel och lång sikt. Resultaten kommer att vägas in i strategival och prioriteringar både inom Ericssons R&D organisation men också för framtida universitetssamarbeten. Under den tvååriga utbytesperioden ska jag göra strategisk forskning på tillämpningar och fundamentala begränsningar för spinntronik i 6G kommunikationssystem. Ericsson utforskar aktivt teknologikomponenter som kan möjliggöra framtidens nätverk (6G) inom de närmaste 10 åren. Min expertis inom spinntronik för mikro- och millimetervåg-tillämpningar kommer att bidra med kompentens som kommer till nytta inom både forskning och på demonstratornivå. Upplägget för utbytet utgår ifrån specifika frågeställningar kring prestandan för spinntronik ur ett fysikaliskt perspektiv. Fokus ligger på lösningar för oscillator med inställbar frekvens och bra fasbrusprestanda samt även på nya typer av dataomvandlare (A/D). Genom att använda spinntronik som ett alternativ till halvledarbaserade integrerade kretsar kan man skapa disruptiva lösningar för nära-THz operation eller för ultra-lågeffektsnoder i framtida nätverk. Ett förväntat resultat är en tydlig förståelse av prestandabegränsningarna hos spinntronik utifrån grundforskningsresultat. Målet är att avsevärt minska prestandagapet mellan resultat från forskningsmiljön och närma sig industrins behov på systemnivån.