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Projekt
Magnetochirale Transporteffekte in Skyrmionen
Antragsteller
Professor Dr. Yuriy Mokrousov
Fachliche Zuordnung
Theoretische Physik der kondensierten Materie
Förderung
Förderung seit 2018
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 403235169
Im Laufe des letzten Jahrzehnts entwickelten sich Skyrmionen zu einer neuen Klasse faszinierender topologischer, magnetischer Teilchen. Gleichzeitig ist die Modellierung der Elektron-Skyrmion-Wechselwirkung, die für den Transport und die Dynamik von Skyrmionen verantwortlich ist, mit grundlegenden Schwierigkeiten in der Erklärung der verfügbaren Daten verbunden und betrifft die Behandlung von Skyrmionen in Systemen mit starker Spin-Bahn-Wechselwikung, in Isolatoren, Supraleitern und sogar den meisten konventionellen Skyrmion-Materialien. Für zukünftige Fortschritte auf diesem Gebiet ist es daher unerlässlich, eine geeignete Theorie zu entwickeln, die in der Lage ist, elektronische Effekte in Skyrmionen vollständig zu behandeln und die verwobene dynamische und topologische Natur chiraler Solitonen angemessen zu berücksichtigen. Angetrieben von unseren früheren Forschungen zu Austauschwechselwirkungen, strominduzierten Spindrehmomenten und topologischen Magnetotransporteigenschaften von Spintexturen zielen wir in diesem Projekt auf die rigorose mikroskopische, sowie ab-initio Theorie der Magnetotransporteigenschaften und der damit verbundenen dynamischen Effekte in langsam veränderlichen, chiralen, magnetischen Texturen. Insbesondere werden wir uns (i) auf das Zusammenspiel eines angelegten elektrischen Feldes mit Austauschwechselwirkungen und Spindrehmomenten konzentrieren; (ii) werden wir die Transporteigenschaften von Skyrmionen mit Hinblick auf eine neuartige Familie chiraler Effekte untersuchen; (iii) wollen wir ein dynamisches Regime von Wechselwirkungen abbilden. Dies betrifft die Drehmomente und Transporteigenschaften von Texturen, welche sich im Laufe der Zeit entwickeln. Eines der Hauptziele des Projekts ist die Entdeckung neuartiger Arten von Hybridtopologien aufgrund des Zusammenspiels von Spin-, elektronischen und magnonischen Freiheitsgraden im realen Raum dynamischer Texturen. Erfolgreiche Forschung in dieser Richtung ist ein strategisches, visionäres Ziel des Projekts, das das Potenzial hat, den Umfang unserer Wahrnehmung von Spintexturen als topologische Teilchen zu verändern und das Gebiet der Skyrmionik auf ein qualitativ neues Niveau mit starken Verbindungen zu den Gebieten der topologischen Materialien, der topologischen Magnonik, der offenen und getriebenen Quantensysteme und sogar der Stringtheorie zu bringen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
