Molecular spintronics: control of spin-orbit fields
Project goals
Materials for spintronic applications often base their functionality on the spin-orbit band splitting. Therefore, in this proposal we elaborate means to control the spin-orbit effects. The systems of our choice are molecular junctions (a molecule bound to two leads). We propose to investigate a novel effect of spin-orbit fields controlled by the source-drain voltage. In order to quantify this effect, we resort to first-principles calculations based on density-functional theory (DFT). In order to facilitate experimental verifications of this effect, we propose to improve the calculations of molecular conductance using the GW approximation. To backup this ambitious plan, we propose to investigate molecular spin valves with transition-metal dichalcogenides by DFT. We will research these promising materials in collaboration with an in-house experimentalist. The techniques and results that we will develop will contribute to the general effort of down-scaling devices for data storage and manipulation.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202200004
Main participants
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
22-22419S
Alternative language
Project name in Czech
Molekulární spintronika: řízení spin-orbitálních polí
Annotation in Czech
Značná část materiálů pro spintronické aplikace využívá pro svoji činnost štěpení v důsledku spin-orbitální interakce. Proto chceme prozkoumat způsoby manipulací spinorbitálních efektů. Tyhle mechanismy navrhujeme studovat v molekulárních spojích (molekula navázaná na dva přívody). Navrhujeme zcela nový jev řízení spin-orbitálních polí pomocí přímého napětí mezi zdrojem a odtokem. Aby jsme tenhle jev kvantifikovali, vybrali jsme si metodiku z tzv. prvních principů pomocí teorie funkcionálu hustoty (DFT). Aby jsme ulehčili srovnání našich výsledků s experimentem, navrhujeme zlepšit výpočty molekulární vodivosti pomocí přiblížení GW. Náš ambiciózní plán dále vyvážeme studiem molekulárních spinových ventilů na vrstvených materiálech (dichalkogenidy přechodových kovů) pomocí DFT. Budeme studovat tyhle moderní materiály v spolupráci s domácím experimentátorem. Techniky a výsledky, které vyvineme, přispějí k celkovému úsilí miniaturizovat záznamová zařízení.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2022
Realization period - end
Dec 31, 2024
Project status
—
Latest support payment
Apr 1, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
6,722 thou. CZK
Public financial support
6,722 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
6 722 CZK thou.
Public support
6 722 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Nano-materials (production and properties)
Solution period
01. 01. 2022 - 31. 12. 2024