Flytter nano-grenser

Professor Arne Brataas ved Institutt for fysikk har halt i land prestisje-vervet som koordinator i EUs 7. rammeprogram. Målet er å flytte nanoelektronikkens grenser enda nærmere hva som er mulig å oppnå.

Grensen er snart nådd for hva som er mulig å presse inn på en databrikke, men professor Arne Brataas og hans kolleger jobber med å tøye grensen ytterligere. Nøkkelen er utnytting av elektroners magnetiske orientering, eller spinn.

Via EU-prosjektet Macalo -Magneto Caloritronics- skal forskerne fravriste elektronene enda flere hemmeligheter.

Flytter grenser

I tillegg til at det er gjevt å innta lederposisjonen i et europeisk forskerkonsortium, åpner et prosjekt som dette mange dører. Prosjektet ligger helt i forskningsfronten. Blant de åtte partnerne finner vi de ledende miljøene på nanoelektronikk i Europa.



- Det gir oss anledning til å bedrive avansert grunnforskning med god tilgang på avansert teknologisk utstyr, erfaring og innsikt. Det gjør oss i stand til å flytte grenser for hva som er mulig å oppnå, hva som er mulig å observere, sier Brataas.



Ledende partnere

Prosjektet som finansieres gjennom EUs 7. rammeprogram favner både grunnforskning og kommersialisering. Den økonomiske rammen fra EU er 3,2 millioner euro. Inkludert bidragene fra de åtte partnerne er totalrammen 4,2 millioner euro – nær 34 millioner kroner over tre år.



Kretser på atomnivå

Brataas' spesialfelt er teoretisk spinntronikk, som vil si forståelse av hvordan elektroner spinner og hvordan de oppfører seg i ulike materialer og situasjoner.

Ved hjelp av spinntronikk-teknologi kan man lage elektroniske kretser med en fysisk størrelse som nærmer seg atomnivå. Samtidig er energibruken minimal og beregningskraften enorm.

Dette har stor betydning for utviklingen innen elektroniske lagringsmedier, som mikroprosessorene i mobiltelefoner, iPhones og MP3-spillere. Koding og behandling av data i mange av disse er basert på GMR-teknologi (gigantisk magnetresistans), der små magnetiske forandringer gir store utslag i elektrisk ledeevne.



Utnytter elektroners spinn

Morgendagens brikker vil utnytte elektronenes evne til rotasjon og spinn. Macalo-prosjektet dreier seg om å forstå det grunnleggende ved disse egenskapene. Deretter skal forskerne modellere hvordan det skjer, og hvordan de kan manipulere måten rotasjonen skjer på. Elektronenes spinn kan også skape svingefenomener, og en del av Macalo går på å utvikle svingekretser for trådløs teknologi

- Lykkes vi, betyr det også store framskritt for trådløs kommunikasjon. Kretsene det er snakk om er mye mindre, bruker mindre energi og har større lagringskapasitet enn det som finnes i dag, sier Brataas.

Han har studert faste stoffers fysikk ved NTNU og hatt postdoktorstillinger ved TU Delft og Harvard University. 33 år gammel ble han professor ved Insitutt for fysikk.



Løft for industrien

Prosjektet skal også utvikle et simuleringsverktøy, som vil bidra til å forutbestemme hva som kommer til å skje under ulike forhold. Det vil gi større treffsikkerhet under eksperimentene, og dermed spare både tid, materialer og penger.

EU mener Macalo kan få stor betydning for europeisk nanoelektronikkindustri. Den ene kommersielle partnernen er det franske softwarefirmaet In Silico. Deres interesse i prosjektet er mulig salg av modelleringsverktøyet til produsenter av elektronisk utstyr. Det svenske selskapet NanOsc AB har patenter på noen nye typer svingekretser. Deres ønske er å enten selge patenter eller den utviklede teknologien til større firmaer som er interessert i å utnytte disse svingekretsene i trådløs kommunikasjon.



-Ikke lukrativt

- En totalramme på 4,2 millioner euro høres mye ut, men økonomisk sett er ikke et EU-prosjekt som dette spesielt lukrativt, sier Brataas.

EU-midlene utløser en post.doc-stilling ved NTNU. I tillegg utløser prosjektet bonusmidler fra NTNU til nok en post.doc-stilling. I tillegg frigjøres en del av Brataas´ lønnsmidler i perioden, som blant annet går til å delvis kjøpe ham fri fra undervisning i treårsperioden.

Professoren legger ikke skjul på at det har vært stritt å forholde seg til EUs omfattende byråkrati, og at rollen som koordinator er mer enn middels krevende.

- Jeg har vært med på flere slike prosjekter. Jeg ser allerede at det er mer behagelig å være med som menig deltaker enn som koordinator. På den annen side betyr det mye å få lede et slikt prosjekt. Man knytter verdifulle kontakter og har med seg partnere som er ledende i verden på dette feltet, sier Arne Brataas.

Ut av EUs irrganger. Professor Arne Brataas jobbet i to måneder på full tid sist høst med å skrive søknaden. Deretter fulgte flere måneder med evalueringsprosess, forhandlinger, justeringer og finpuss av juss, avklaring av intellektuelle rettigheter og finansiering. Fra 1. september er han i gang som koordinator for EU-prosjektet Macalo.
(Foto: Sølvi W. Normannsen)

Ut av EUs irrganger. Professor Arne Brataas jobbet i to måneder på full tid sist høst med å skrive søknaden. Deretter fulgte flere måneder med evalueringsprosess, forhandlinger, justeringer og finpuss av juss, avklaring av intellektuelle rettigheter og finansiering. Fra 1. september er han i gang som koordinator for EU-prosjektet Macalo. Foto: Sølvi W. Normannsen

Det gjør oss i stand til å flytte grenser for hva som er mulig å oppnå, hva som er mulig å observere.

Arne Brataas, professor.
Magneto Caloritronics
  • Tre-årig EU-prosjekt finansiert over 7. Rammeprogram. Oppstart september 2010.
  • NTNU er koordinator og bidrar med ny forståelse av elektroners spinn.
  • Prosjektet ledes av professor Arne Brataas, totalt vil 25-30 personer i fem land være involvert.
  • Ventes å få betydning for mange elektroniske lagringsmedier, samt forbedre trådløs kommunikasjon.
  • Forskningspartnere: Würzburg University i Tyskland, samt universitetene Twente, Groningen og Delft University of Technology i Nederland.
  • Franske CEA (Commissariat a L´Energie Atomique) deltar, i tillegg til det franske softwareselskapet In Silico SAS og svenske NanOsc Ab.
Professor Arne Brataas ved Institutt for fysikk skal lede EU-prosjektet Macalo -Magneto Caloritronics.
(Foto: Sølvi W. Normannsen)

Professor Arne Brataas ved Institutt for fysikk skal lede EU-prosjektet Macalo -Magneto Caloritronics. Foto: Sølvi W. Normannsen

Professor Arne Brataas ved Institutt for fysikk skal lede EU-prosjektet Macalo -Magneto Caloritronics.

Professor Arne Brataas ved Institutt for fysikk skal lede EU-prosjektet Macalo -Magneto Caloritronics.

UA vil gjerne ha dine kommentarer. Kommentarer fra anonymiserte brukere og kommentarer med personangrep vil bli slettet.
comments powered by Disqus
Siste fra forsiden

Google vil forske på kunstig intelligens i Kina

Google vil åpne et forskningssenter for kunstig intelligens i Kina til tross for at kineserne har stengt søkemotoren ute fra internett og kjemper for sensur.

Ny utstilling viser døde dyr på innsida

NTNU Vitenskapsmuseet og Institutt for klinisk og molekylær medisin har brukt «Body worlds»-teknikken for å lage en unik utstilling.