Zweite Förderperiode 2020-2023:

A10 Spin+Transport: Dynamische Kontrolle des Spintransports

Prof. Dr. Sebastian Eggert (Fachbereich Physik, RPTU)

Im Projekt A10 werden theoretische Vorhersagen und die Analyse der modernen Kontrolle des Spintransports untersucht. Das Hauptaugenmerk wird auf Magnonen in dämpfungsarmen ferromagnetischen Materialien wie YIG liegen, die ein großes Potential für zukünftige Informationstechnologien haben, aber auch aufgrund ihrer langen Kohärenzzeiten und vielseitigen Abstimmungsmöglichkeiten ein prototypisches Modellsystem für Vielkörperverhalten sind. Dieses Projekt wird über Mainstream-Berechnungen hinausgehen, indem es kohärente Magnon-Zustände unter zeitabhängigem Antrieb mit Hilfe der Floquet-Theorie betrachtet. Wir werden Berechnungen für lokale zeitperiodische Potentiale durchführen, die effektive und hochgradig abstimmbare Werkzeuge zur Manipulation des Transports werden können.

>

Erste Förderperiode 2016-2019:

A10  Spin+Charge: Streuung und Tunneln in quasi eindimensionalen magnetischen Nanodrähten

Prof. Dr. Sebastian Eggert (Fachbereich Physik, RPTU)
Dr. Imke Schneider (Fachbereich Physik, RPTU)

Im Projekt A10 wird der nicht-adiabatische Transport von Elektronen in quasi eindimensionalen Drähten über eine Domänenwand theoretisch untersucht. Die Rückwirkung des wechselwirkenden Elektronenstroms auf die magnetische Struktur wird mit besonderem Augenmerk auf Elektronenkorrelationen berechnet. Die Wechselwirkung zwischen Domänenwand und Elektronen wird durch die Spin-Spin-Kopplung im Sinne des s-d-Modells beschrieben, das zur Berechnung der Streuung durch die Domänenwand verwendet wird.  Dies führt wiederum zu Spinakkumulation und Spinmomenten auf der magnetischen Struktur.  Wir schlagen vor, den Stand der Technik der numerischen Quanten-Monte-Carlo-Algorithmen mit etablierten feldtheoretischen Methoden in begrenzten Dimensionen zu kombinieren, um folgende Ziele zu erreichen:

Ziel 1: Die Abhängigkeit des nicht-adiabatischen Transports in einem niedrigdimensionalen Draht von der Temperatur, der Wechselwirkungsstärke und der Domänenwandform zu verstehen

Ziel 2: Leiten Sie die Spin- und Ladungsdichteprofile von Elektronen für einen stationären (teilweise polarisierten) Strom durch eine Domänenwand ab und berechnen Sie die resultierende effektive Kraft auf die Domänenwand

Ziel 3: Gewinnen eines grundlegenden Verständnisses der Elektronenkorrelationen in Gegenwart von Domänenwänden. Von besonderem Interesse ist die Wirkung von Domänenwänden auf die lokale Tunneldichte von Zuständen