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TRR 173:  Spin+X: Der Spin in seiner kollektiven Umgebung

Fachliche Zuordnung Physik
Chemie
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Wärmetechnik/Verfahrenstechnik
Förderung Förderung seit 2016
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 268565370
 
CRC/TRR 173 Spin+X erforscht Spinphänomene von fundamentalen Eigenschaften bis hin zu funktionalen kollektiven Phänomenen und deren Kopplung mit der makroskopischen Welt unter dem Konzept des Advanced Spin Engineering. Dabei werden spinbasierte mikroskopische Prozesse, makroskopische Phänomene und technologische Proof-of-Concept-Anwendungen in einer hochgradig vernetzten Forschungsstruktur aus unterschiedlichen Perspektiven und wissenschaftlichen Disziplinen zusammengeführt. Ziel ist es, neue Konzepte für magnetische Speicher-, Logik- und Sensorbauelemente zu entwickeln, die für den Fortschritt unserer Big-Data-Gesellschaft von entscheidender Bedeutung sind. Die wichtigsten Herausforderungen sind die Verkleinerung der Bauelemente, die Erhöhung der Prozessgeschwindigkeit, die Verbesserung der Energieeffizienz und die Erweiterung der Sensorfunktionen. Das Arbeitsprogramm gliedert sich in zwei Forschungsbereiche, die durch übergreifende Wertschöpfungsketten (Supply Chains) miteinander verbunden sind. Diese haben sich in den ersten beiden Förderperioden zu einem effizienten Instrument entwickelt, um Synergien zwischen bestehenden Schlüsselthemen zu identifizieren und umzusetzen. Spin+X vereint Experten auf den Gebieten Magnetismus, Herstellung von Nanostrukturen, Optik und ultraschnelle Spektroskopie, Spin- und Magnetisierungsdynamik sowie deren theoretische Expertise auf allen relevanten Zeit- und Längenskalen. Dies hat zu bahnbrechenden Arbeiten in drei neuen Teilgebieten der Spintronik geführt: i) antiferromagnetische Spintronik, ii) Orbitronik und iii) Altermagnetismus. Darüber hinaus wurden wichtige Durchbrüche in der Kontrolle der Raum-Zeit-Dynamik von magnonischen Systemen fern vom Gleichgewicht, in hybriden Strukturen mit LEGO-artigen Stapeln aus anorganischen und organischen 2D-Materialien und in der chiral induzierten Spinselektivität (CISS) erzielt. Besonderer Wert wird bei Spin+X auf Genderaspekte und die Vereinbarkeit von Beruf und Familie gelegt. Dabei werden neben zahlreichen eigenen Angeboten auch bereits bestehende Gleichstellungsmaßnahmen an beiden Standorten genutzt, die sich an den Gleichstellungsstandards der DFG orientieren. Darüber hinaus stellt die Förderung junger Wissenschaftler*innen ein Kerninteresse von Spin+X dar. Im integrierten Graduiertenkolleg Young Researcher College (MGK) werden junge sowie erfahrenere Wissenschaftler*innen insbesondere dahingehend geschult, die hervorragende Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen innerhalb von Spin+X (Physik und Chemie) zu ermöglichen. Die Rekrutierung motivierter und kompetenter Studierender auf dem Gebiet des Magnetismus ist ein wichtiger Eckpfeiler unter Einbeziehung moderner Kommunikationsnetzwerke und sozialer Medien. Neu in der 3. Förderperiode ist ein zusätzliches INF-Projekt zum Aufbau moderner Datenmanagementstrukturen für die einzelnen Projekte sowie für die Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Projekten.
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