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PID2021-128281NA-I00

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DISEÑO DE BITS FONONICOS CON CONTROL ELECTRICO EN LAMINAS Y SUPERESTRUCTURAS EPI...

DISEÑO DE BITS FONONICOS CON CONTROL ELECTRICO EN LAMINAS Y SUPERESTRUCTURAS EPITAXIALES BASADAS EN OXIDOS FERROELECTRICOS LA MAYORIA DE LOS AVANCES TECNOLOGICOS OCURRIDOS EN LAS ULTIMAS DECADAS SE HAN PRODUCIDO GRACIAS A NUESTRA CAPACIDAD EFECTIVA PARA CONTROLAR Y MANIPULAR ELECTRONES (TANTO SU CARGA COMO SU SPIN) Y FOTONES. SI UN CONTROL SIMILAR SOB... ver más

01/01/2021

120K€

Presupuesto del proyecto: 120K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE BARCELONA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 327

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01 No tenemos la información de la convocatoria

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE BARCELONA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 327

Presupuesto del proyecto 120K€

Descripción del proyecto LA MAYORIA DE LOS AVANCES TECNOLOGICOS OCURRIDOS EN LAS ULTIMAS DECADAS SE HAN PRODUCIDO GRACIAS A NUESTRA CAPACIDAD EFECTIVA PARA CONTROLAR Y MANIPULAR ELECTRONES (TANTO SU CARGA COMO SU SPIN) Y FOTONES. SI UN CONTROL SIMILAR SOBRE LOS FONONES FUERA POSIBLE, SE PODRIA DISEÑAR UN ABANICO DE APLICACIONES RADICALMENTE NUEVAS QUE INCLUIRIAN, NO SOLO LA GESTION DE LA ENERGIA TERMICA (YA QUE LOS FONONES SON LOS PRINCIPALES PORTADORES DEL CALOR EN LOS SOLIDOS), SINO TAMBIEN EL DESARROLLO DE UNA TECNOLOGIA EMERGENTE, LLAMADA FONONICA, PARA LA LOGICA Y EL ALMACENAMIENTO DE DATOS BASADA EN FONONES. UNO DE LOS PRINCIPALES CUELLOS DE BOTELLA QUE IMPIDE IMPULSAR ESTA TECNOLOGIA ES LA FALTA DE UN CAMPO EXTERNO QUE PERMITA MODULAR EL TRANSPORTE DE FONONES A VOLUNTAD. ESTE ES PRECISAMENTE EL TEMA PRINCIPAL QUE SE VA A ABORDAR EN ESTA PROPUESTA: CONTROLAR EL TRANSPORTE DE CALOR MEDIANTE LA APLICACION DE UN CAMPO ELECTRICO. EL OBJETIVO FINAL ES, POR TANTO, CONSEGUIR UN "BIT FONONICO" QUE PUEDA ALTERNAR ELECTRICAMENTE (Y DE FORMA ROBUSTA) DE "0" A "1" (Y VICEVERSA). PARA ELLO, SE EXPLORARAN DOS ENFOQUES.EL PRIMERO CONSISTE EN UTILIZAR PAREDES DE DOMINIO FERROELECTRICAS COMO CENTROS DE DISPERSION DE FONONES RECONFIGURABLES ELECTRICAMENTE. MEDIANTE EL USO DE PEQUEÑOS VOLTAJES EXTERNOS, EL MATERIAL FERROELECTRICO ALTERNARA DE BAJA CONDUCTIVIDAD TERMICA CUANDO UNA ALTA DENSIDAD DE PAREDES DE DOMINIO ESTE PRESENTE A ALTA CONDUCTIVIDAD TERMICA CUANDO TODAS LAS PAREDES DE DOMINIO HAYAN SIDO BORRADAS ELECTRICAMENTE. LOS DOS ESTADOS FONONICOS (ALTA Y BAJA CONDUCTIVIDAD TERMICA) SERAN ESTABLES UNA VEZ SE DEJE DE APLICAR EL VOLTAJE EXTERNO GRACIAS A LA PROPIA NATURALEZA NO VOLATIL DE LOS DOMINIOS FERROELECTRICOS.EL SEGUNDO ENFOQUE CONSISTE EN APROVECHAR LA "NATURALEZA ONDULATORIA" DE LOS FONONES (LLAMADOS COHERENTES) A TRAVES DE CRISTALES FONONICOS 1D. EN NUESTRO CASO, ESTOS CRISTALES FONONICOS ESTARAN FORMADOS POR HETEROESTRUCTURAS EPITAXIALES ALTERNANDO PERIODICAMENTE UN OXIDO DIELECTRICO CON UNO FERROELECTRICO. LA PRINCIPAL VENTAJA DE ESTOS FONONES COHERENTES ES LA NATURALEZA BINARIA INHERENTE DE SU PROPAGACION: O SE CONSERVA O SE ROMPE SU COHERENCIA. LAS TOPOLOGIAS POLARES DE ESTAS HETEROESTRUCTURAS DIELECTRICA-FERROELECTRICAS, CUYA PRESENCIA O AUSENCIA SE CONTROLARA ELECTRICAMENTE, SE UTILIZARAN COMO ELEMENTOS DISRUPTIVOS. ASI PUES, LA PROPAGACION DE FONONES COHERENTES SE PERMITIRIA COMPLETAMENTE (ON) ELIMINANDO LAS TOPOLOGIAS POLARES ELECTRICAMENTE O SE INHIBIRIA TOTALMENTE (OFF) CUANDO ESTEN PRESENTES. ESTO PRODUCIRA RATIOS ENTRE LOS ESTADOS DE CONDUCTIVIDAD TERMICA ALTA Y BAJA ENORMEMENTE GRANDES.EN DEFINITIVA, LA PROPUESTA PRETENDE DISEÑAR UN DISPOSITIVO FONONICO BINARIO, CON ALTERNANCIA ELECTRICA ENTRE LA CONDUCTIVIDAD TERMICA ALTA (ESTADO ON) Y BAJA (ESTADO OFF), CON LOS DOS ESTADOS FONONICOS ESTABLES Y CON RATIOS ON/OFF SUFICIENTEMENTE GRANDES. SI TIENE EXITO, SE PODRIA CREAR APLICACIONES TALES COMO REGULADORES TERMICOS, DISPOSITIVOS TERMOELECTRICOS EFECTIVOS, CIRCUITOS Y MEMORIAS TERMICAS/FONONICAS. XIDOS EPITAXIALES\FONONICA\CONDUCTIVIDAD TERMICA\TOPOLOGIAS POLARES\FERROELECTRICOS

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