Nya topologiska spinnstrukturer genom interface design
- Diarienummer
- SNP24-0020
- Projektledare
- Dorri, Samira
- Start- och slutdatum
- 260201-281231
- Beviljat belopp
- 0 kr
- Förvaltande organisation
- KTH - Royal Institute of Technology
- Forskningsområde
- Materialvetenskap och materialteknologier
Summary
När cloud computing och artificiell intelligens (AI) expanderar kraftigt, producerar dagens digitala tidsålder en överväldigande mängd data som avsevärt har ökat behovet av lagring och beräkningskraft. I detta avseende är spintronik en lovande teknik eftersom den manipulerar elektronernas inneboende spinn, tillsammans med deras laddning och magnetiska moment, vilket minimerar energiförlust. Nya spintroniska informationsbärare, de magnetiska sk skyrmionerna, har väckt intresse tack vare deras unika egenskaper, såsom nanostorlek och lågt effektbehov. För att uppnå hållbara, energieffektiva och tillförlitliga enheter baserade på skyrmioner krävs dock en grundläggande förståelse av deras uppkomst och stabilitet. Detta projekt syftar till att designa nya spinstrukturer bortom traditionella magnetiska skyrmioner, som uppstår genom gränssnittsdesign av multilager växta med magnetronsputterepitaxi, för att förändra de magnetiska egenskaperna vid mellanytan och därmed påverka de statiska och dynamiska beteendena hos skyrmioner. Nya studier visar att designade mellanytor ökar skyrmiondensiteten och minskar deras genomsnittliga diameter. Hur gränssnittsegenskaperna påverkar skapandet och stabiliseringen av spinstrukturer är dock fortfarande oklart. Detta förslag syftar till att anta utmaningen med det framväxande fältet av atomskalig gränssnittsmodifiering för skyrmionsystem, vilket är avgörande för praktiska tillämpningar som minnesenheter och kvantdatorer.
Populärvetenskaplig beskrivning
As cloud computing and artificial intelligence (AI) are expanding, the digital age of modern civilization is producing an overwhelming amount of data that significantly increased the need for storage and processing power. In that regard, spintronics is a promising technology because it manipulates the intrinsic spin of electrons, along with their charge and magnetic moment, thus minimizing energy loss. As novel information carriers, magnetic skyrmions have attracted interest due to their unique topology, nano size, defect tolerance, and low power requirements. However, to achieve sustainable, energy efficient, and reliable devices based on skyrmion, a fundamental understanding of their emergence, stability, and quantum entanglements is required. This project aims at designing new topological spin structures beyond traditional magnetic skyrmions, arising from interface engineering of magnetron-sputter-epitaxy grown superlattices to alter the interfacial magnetic properties and tuning the static and dynamic behaviors of skyrmions.