Inizio

04/02/2025

Fine

03/02/2027

Status

In corso

Ingegneria della fase di Berry con antiferromagneti e isolanti topologici (BEAT)

Inizio

04/02/2025

Fine

03/02/2027

Status

In corso

Ingegneria della fase di Berry con antiferromagneti e isolanti topologici (BEAT)

L'ultimo decennio ha visto una rapida crescita del volume di informazioni digitali, evidenziando la necessità di soluzioni innovative, efficienti dal punto di vista energetico e ad alta velocità per l'elaborazione, basate su concetti e tecnologie all'avanguardia. L'uso di gradi di libertà alternativi alla carica elettrica, come lo spin dell'elettrone, e l'attenzione verso materiali topologici con quasiparticelle protette nello spazio di momento (ad esempio, Dirac o Weyl), o con texture di spin topologicamente non banali nello spazio reale (come gli skyrmioni), stanno rapidamente aprendo la strada a una visione completamente nuova degli effetti spintronici basata sulla topologia.

L'obiettivo principale di BEAT è controllare il trasporto elettrico negli isolanti topologici 3D (TIs) attraverso nuovi concetti di dispositivi che coinvolgono l'ordine magnetico a lungo raggio, la magneto-elettricità e la confinazione geometrica. Una delle quantità fisiche chiave nei materiali topologici è la curvatura di Berry, nota per catturare l'essenza degli effetti quantum Hall e quantum spin Hall, e per descrivere i pseudo campi magnetici derivanti dalle proprietà geometriche quantistiche delle funzioni d'onda degli elettroni. Gli obiettivi di BEAT puntano verso direzioni rivoluzionarie nel campo della ricerca sull'ingegneria della fase di Berry e sulla spintronica. Una strada consiste nello sviluppare dispositivi le cui proprietà topologiche non facciano uso diretto di campi magnetici e siano invece robuste rispetto ad essi. Un'altra strada, invece, mira a esplorare nuove strategie di materiali per ingegnerizzare la curvatura di Berry e gli effetti Hall senza usare fonti di rottura della simmetria nel tempo, ma sfruttando invece la nanostrutturazione delle superfici.



Laboratori scientifici