Programa específico: HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF

UPV/EHU: Beneficiario
IPUPV/EHU: Ángel Rubio Secades

Inicio del proyecto: 01/05/2023
Fin del proyecto: 30/04/2025

Breve descripción:

Para aumentar aún más el rendimiento y reducir el consumo de energía en dispositivos tecnológicos, se necesita un nuevo paradigma que explote los fenómenos mecánicos cuánticos. Una ruta atractiva para entrar en este paradigma es interconectar la luz y las excitaciones magnéticas en nuevos dispositivos optomagneticos, lo que garantiza frecuencias de procesamiento comparables con la electrónica y es muy prometedor para futuros dispositivos de memoria, espintrónica y computación cuántica. Sin embargo, esto requiere una comprensión más profunda de los sistemas de luz-materia fuertemente acoplados y la interacción entre las excitaciones magnéticas, electrónicas, fotónicas y reticulares. Una plataforma prometedora para explorar fenómenos magnéticos exóticos son los materiales magnéticos de van der Waals (vdW), ya que la competencia de la anisotropía, las fluctuaciones cuánticas y el acoplamiento espín-órbita hacen que estos materiales sean los principales candidatos para albergar dichos estados y sean susceptibles a las técnicas de ingeniería de materiales. Esto se puede explotar en la electrodinámica cuántica de cavidades (c-QED) y la ingeniería de Moiré para controlar el estado magnético. Al combinar la c-QED con la ingeniería de Moiré, el objetivo de CavityMag es construir esquemas para controlar el estado magnético de los materiales vdW e inducir fases magnéticas exóticas. Esto se logrará mediante el desarrollo de herramientas computacionales de última generación basadas en la teoría funcional de la densidad electrodinámica cuántica (QED-DFT) en combinación con modelos efectivos de espín-fotón. Este marco computacional se utilizará para realizar un estudio sistemático de las fases magnéticas inducidas por la luz en materiales vdW retorcidos, para obtener una comprensión más profunda de cómo se pueden modificar las interacciones magnéticas microscópicas y para establecer protocolos concretos para controlar el estado magnético macroscópico. También se utilizará para orientar los esfuerzos experimentales mediante la identificación de materiales candidatos y regímenes de parámetros que probablemente alberguen estados exóticos de gran promesa para la construcción de nuevos dispositivos tecnológicos de alto rendimiento y eficiencia energética.