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ERC Synergy Grant

Erforschung von „magischen“ 3D-Nanostrukturen

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Interessant für künftige Anwendungen: Die Hopfionenzahl

Die Hopfionenzahl kann theoretischen Überlegungen zufolge viele verschiedene Werte annehmen, was die Teilchen zu hocheffektiven Informationsträgern macht. Versammelt man viele solcher Teilchen in einem Material, entsteht ein großer Speicher für Information, dessen räumliche Ausdehnung eine vielfältige Vernetzung über Spinwellen in alle drei Raumdimensionen möglich macht – ein Konzept das sich in zwei Dimensionen so nicht realisieren lässt. Aus dem Grund sind sie möglicherweise geeignete Kandidaten für innovative Ansätze auf dem Gebiet des neuromorphen Computing, die sich am Vorbild des – ebenfalls extrem vernetzten – Gehirns orientieren.

Um diesem Ziel näher zu kommen, haben sich die Jülicher Forscher in „3D MAGIC“ mit Prof. Mathias Kläui von der Universität Mainz und Prof. Theo Rasing von der niederländischen Radboud-Universität in Nimwegen zusammengeschlossen. Theo Rasing ist Spezialist für die ultraschnelle Manipulation und Charakterisierung von magnetischen Nanostrukturen mittels Laserimpulsen und wird u.a. erforschen, wie sich der Laser für das unkonventionelle Rechnen mit 3D-Teilchen wie Hopfionen nutzen lässt. Mathias Kläui verfügt über herausragende Expertise in der Herstellung von magnetischen Heterostrukturen, die es möglich machen, gezielt Materialien für ganz bestimmte magnetische Teilchen zu entwickeln, deren Dynamik er mithilfe von Elektronen und Röntgenstrahlen untersucht.

Als außereuropäischer Partner ist zudem Prof. Xiaoyan Zhong von der Tsinghua Universität in Peking, China, beteiligt, der bereits im Rahmen eines Austauschprogramms für Nachwuchswissenschaftler zur Entwicklung neuartiger Methoden der Elektronenmikroskopie am Jülicher Ernst Ruska-Centrum beigetragen. Im Rahmen des ERC Synergy Grants wird er nun weiter gemeinsam mit den Experten in Jülich an einer Erweiterung der Methoden arbeiten.

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