量子自旋电子应用材料

电子是一种基本的准粒子表现出电荷和自旋角动量,自由度。今天的技术利用电子转移的内在收取订单信息从一个地方到另一个通过简单的逻辑运算在固态设备。由于这些设备的自由电子的运动,这可能有自旋电流、功耗发生意义重大。自旋电子学,形成磁性的现代研究领域的核心,旨在提供新颖的方向利用电子的自旋自由度作为信息载体。自旋电子学旨在提供一个变革的低功耗技术,超快的,健壮和高密度存储和信息处理设备。对自旋电子学设备的一个关键挑战是纯自旋电流的有效的生成和检测没有任何附带的充电电流。一个新颖的方法是使用磁信号由集体旋转作用,称为“磁振子”,在磁绝缘体。马侬姑娘非常适合自旋电子学从电荷电流和它们是免费的,因此,不太受到杂质的散射造成的损耗在原子尺度上。此外,magnon-based设备保证高速度和频率的可调性,以及减少碳足迹的计算元素的结果提供的附加自由度磁振子阶段。然而,可用的选择magnonic材料是有限的,只有少数拓扑简单磁系统。 Recent advances in crystal growth and thin-film deposition techniques such as electron beam evaporation, sputtering and molecular beam epitaxy have sparked an intensive search for new quantum materials for spintronics applications either by growing novel materials or manipulating existing bulk systems. Of particular interest is the exploration of spin-momentum locked Rashba interfaces, topological insulator surface states, 2D materials, quasiparticles in superconductors, non-collinear antiferromagnets, as well as topologically protected magnetic textures such as magnetic vortices, skyrmions, merons, solitons, hopfions and chiral bobbers.

先进的表征技术的最新发展,包括但不限于,透射电子显微镜(STEM)(扫描),angle-resolved光电发射光谱(arp),扩展x射线吸收精细结构(EXAFS),小角中子散射(SANS)、极化中子反射计(内线),原子和磁力显微镜(AFM和MFM),低能μ介子谱,共振光弹性散射(雷克斯),以及氮-空位中心(NV)磁力测定使探险的涌现性调查量子材料,提供新的途径来利用它们为未来的自旋电子的概念。

我们诚挚地邀请你贡献你的尖端研究的研究课题“量子自旋电子应用材料”。这个研究课题旨在为最先进的设计和工程的新型量子材料,和一个单独的焦点集中在反铁磁性物质skyrmion-hosting磁性材料、新颖的自旋电子元件,以及发展表征工具导致自旋电子研究的突破。本研究主题欢迎文章小说自旋电流自旋电子材料和设备,其发展和描述工具,对(但不限于)以下方面:

——小说自旋电子概念显示旋转生成和检测效率高,以提高计算速度和降低功耗。

——自旋和电荷转换在量子材料,如拓扑绝缘体中,二维材料,超导体,
non-collinear反铁磁性物质,skyrmion-hosting磁性材料。

——低维工程材料和薄膜界面显示紧急和功能性质适合自旋电子应用程序。

——旋转波的操纵和控制信息为未来magnonic设备运营商。

——实用的基于量子自旋电子学设备材料的制造。

——试验技术发展使量子材料的研究和表征。

-新的和改进的理论建模和仿真方法对于理解量子系统。