Utvecklingen inom datortekniken och energitekniken håller på att avstanna. För att den ska ta fart igen krävs nya magnetiska och elektroniska material. Som Wallenberg Academy Fellow utvecklar chalmersforskaren Yasmine Sassa nya kombinationer av material som har exotiska magnetiska tillstånd, skyrmioner, vilka kan spela en viktig roll i framtida teknik för datalagring.
Vår elektroniska revolution bygger på halvledarmaterialet kisel. Tack vare kislets unika egenskaper, har elektroniken och informationsteknologin kunnat utvecklas i en explosionsartad takt. Men vi håller på att nå gränsen för vad dagens material klarar. Ska utvecklingen fortsätta, krävs nya högteknologiska material.
Yasmine Sassa, verksam som forskarassistent på institutionen för fysik på Chalmers, utvecklar experimentella metoder för att studera övergångsmetalloxider. Det är material som har en mängd lovande egenskaper för framtidens elektronik. När de kombineras på speciella vis kan de exempelvis fungera som supraledare, eller skapa förutsättningar för exotiska magnetiska tillstånd, skyrmioner eller andra topologiska magnetiska tillstånd, som skulle kunna användas för nya sätt att lagra data. Tillverkas materialen i extremt tunna filmer, bara några atomer tjocka, uppstår också så kallade kvanteffekter som kan användas för att bygga kvantdatorer.
Oväntade magnetiska och elektroniska materialegenskaper
Yasmine Sassas intresse för ämnet startade när hon som masterstudent läste en kurs om märkliga fenomen i fasta tillståndets fysik.
– På kursen pratade vi om ”frustrated magnetism” och okonventionell supraledning, för att ge två exempel. Efter det fick jag förmånen att utöka mina kunskaper under min doktorsexamen och som post doc. Jag upptäckte då en fascinerande värld av nya egenskaper inom fysiken, som inte kan förklaras med klassiska modeller på ett enkelt sätt. De olika korrelationerna ger upphov till oväntade magnetiska och elektroniska materialegenskaper. Om vi förstår hur man kontrollerar och justerar dem kan vi utveckla och skräddarsy material för hållbara tekniska tillämpningar. Det är vad som driver mig att forska inom detta område, säger Yasmin Sassa.
Kontroll över kvanteffekterna
I sitt forskningsprojekt kommer Yasmine Sassa att studera de extremt tunna filmerna som nämns ovan, och optimera den kemiska sammansättningen för att kunna studera nya topologiska magnetiska tillstånd såsom skyrmioner och få kontroll över kvanteffekterna. Det långsiktiga målet är att få fram material som kan bygga grunden för en ny revolutionerande utveckling inom den högteknologiska industrin.
– Jag tror att mitt forskningsprojekt kommer att öka vår förståelse för skyrmion-området, vilket i sin tur kan hjälpa till i utvecklingen av energieffektiva och hållbara framtida minnes- och logikenheter. Forskningen kommer att ge en ny infallsvinkel på kvantberäkning, säger Yasmine Sassa.
– Det är prestigefyllt att utnämnas till Wallenberg Academy Fellow och jag är mycket hedrad! Anslaget ger mig möjlighet att utforska utmanande idéer och ta vissa risker i projektet. Det kommer också att göra det möjligt för mig att konkurrera internationellt och etablera forskningsfältet om skyrmioner i Sverige.