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B12: Manipulation von chiralen Spintexturen und deren Dynamik in oxidischen Dünnschichten

Seit mehreren Jahren gibt es sehr großes Interesse an chiralen Spintexturen in ferromagnetischen Dünnschichten. Besondere Aufmerksamkeit gilt dabei dem Effekt dieser Texturen auf die Struktur und die durch Felder oder Ströme hervorgerufene Bewegung ferromagnetischer Domänenwände. Skyrmionen, die vor kurzem erstmals bei Raumtemperatur in verschiedenen metallischen Materialien direkt nachgewiesen werden konnten, haben eine topologische, chirale Spintextur, die einen starken Einfluss auf ihr Verhalten in magnetischen Feldern oder unter aufgepraegten Strömen hat. Dies resultiert in hochinteressanten transversalen Transportkoeffizienten von Skyrmionen. Chirale Spinstrukturen entstehen oft durch pseudoskalare Austauschwechselwirkungen, wie beispielsweise der Dzyaloshinskii–Moriya Wechselwirkung (englische Abkürzung: „DMI“). In diesem Projekt beabsichtigen wir, chirale Spinstrukturen zu entwerfen und zu manipulieren. Außerdem planen wir, die Dynamik dieser Strukturen in oxidischen Dünnschichten durch Veränderung von Grenzflächen zu studieren, sowie anomale Transport- und Magnetotransporteigenschaften dieser Dünnschichten zu untersuchen. Die experimentelle Forschung wird hierbei durch materialspezifische ab initio Berechnungen unterstützt. Ein Ziel ist dabei die ab initio Beschreibung chiraler Dynamik. Ein weiterer Schwerpunkt stellt die Untersuchung von Transport- und Magnetotransporteigenschaften dar. Insbesondere wollen wir ein mikroskopisches Verständnis transversaler Transportkoeffizienten in nicht kollinearen antiferromagnetischen oxidischen Dünnschichten erreichen.

Projektleiter

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