Lógica spin-órbita magnetoelétrica para computação em ultrabaixa potência

Desenvolvimento de dispositivos MESO promete revolucionar armazenamento e processamento de dados, superando limitações das tecnologias CMOS com eficiência energética e alto desempenho.

Órgão financiador: CNPq

Processo: 440120/2022-5

CHAMADA CNPQ-MCTI-BRICS-STI- 

EQUIPE:

  • Ivair Aparecido dos Santos – UEM – Brasil (coordenador);
  • Eudes Borges de Araújo – UNESP – Brasil
  • Fábio Luiz Zabotto – UFSCar – Brasil
  • Gustavo Sanguino Dias – UEM – Brasil
  • José Antônio Eiras – UFSCar – Brasil
  • José Eduardo Padilha de Sousa – UFPR – Brasil
  • Konstantin A Zvezdin – Academia Russa de Ciências – Rússia
  • Luiz Fernando Cótica – UEM – Brasil
  • Manuel Henrique Lente – UNIFESP – Brasil
  • Valdirlei Fernandes Freitas – UNICENTRO – Brasil
  • Weisheng Zhao – BeiHang University – China

RESUMO:

Dispositivos spin-órbita magnetoelétricos (MESO) combinam dois mecanismos tecnologicamente escaláveis, o efeito magnetoelétrico (ME) e o acoplamento spin-órbita (SOC), para formar uma tecnologia promissora de armazenamento e processamento de dados que vai muito além das tradicionais tecnologias CMOS. 

Essa tecnologia, devido aos méritos de compatibilidade com os circuitos CMOS de última geração e não volatilidade, tem o potencial de substituir os circuitos lógicos CMOS tradicionais, que são a base de todos os processadores modernos e alimentam o enorme setor de tecnologia da informação e comunicações (TIC) mundial, causando uma revolução em termos de desempenho, velocidade de processamento e transmissão de dados, aliada a um ultrabaixo consumo de energia (ultrabaixa potência). 

Este projeto unirá os esforços dos principais grupos de pesquisa do Brasil, Rússia e China que atuam neste tema ou tem correlacionados para resolver e equacionar os desafios científicos e tecnológicos relacionados ao desenvolvimento de soluções MESO para desenvolver uma nova plataforma eletrônica baseada em circuitos MESO. 

O projeto resultará na produção de materiais, processos e protocolos avançados que permitirão a produção de protótipos de dispositivos MESO. A equipes do projeto, trabalhando de forma conjunta e orgânica, se concentrarão no processamento e caracterização de materiais ME para alcançar a propriedade crucial em MESO, que é a reversão completa (180°) e eficiente da magnetização para tornar, de fato, as células spin-órbita bipolares e, assim, permitir a construção em cascata de dispositivos MESO em circuitos lógicos; no estudo do SOC, bem como na pesquisa teórica e experimental dos processos relacionados ao SOC e ao ME; e no desenvolvimento de implementação de protótipos de dispositivos e circuitos MESO, incluindo design de circuitos/dispositivos, nanofabricação, verificação de funcionalidade e testes de desempenho.

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