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Projekt
Proximity-induzierte Effekte und neuartige Funktionalitäten in supraleitenden / ferromagnetischen Heterostrukturen mit magnetischen Skyrmionen
Antragsteller
Professor Dr. Ilya Eremin
Fachliche Zuordnung
Theoretische Physik der kondensierten Materie
Förderung
Förderung von 2018 bis 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 403511192
Unser grundsätzliche Zielsetzung stimmt mit dem Ziel des Schwerpunktprogramms überein: Ein besseres Verständnis für die Entwicklung, Zerstörung und externe Manipulation von Skyrmionen und verwandte topologische Spinphänomene in nanostrukturierte Systeme, welche Grenzflächenasymmetrie-gesteuerte Spin-Interaktionen nutzen; und neue Einblicke in fortschrittliche Hybridstrukturen zu erlangen, die neue Funktionalitäten enthüllen, um topologische Spinphänomene im realen Raum besser zu verstehen.Das konkrete Ziel unseres Vorhabens ist die Analyse der Bildung von einzelnen Skyrmionen und Skyrmion-Gittern in supraleitenden/ferromagnetischen (S/F) Heterostrukturen, welche magnetische Skyrmionen enthalten. Im Gegensatz zum üblichen Fall, bei dem die Bildung des skyrmionischen-Gitters durch die magnetische Wechselwirkung und der Spin-Bahn-Kopplung in nicht-Zentralsymmetrischen Systemen bestimmt wird, ist die Situation in mehrschichtigen S/F-Strukturen durch Abschirmung des Magnetfeldes aufgrund von orbitalen Effekten als auch Auswirkungen durch Spinpolarisation völlig verschieden. Es ist unser Ziel diese Effekte in Doppelschicht- und mehrschichtigen S/F-Strukturen theoretisch zu untersuchen, wobei der Schwerpunkt auf den Eigenschaften der Skyrmionen und deren Rückkopplung zur Supraleitung liegt. Beispielsweise wollen wir die Eigenschaften eines Skyrmion-Gitters in diesen Strukturen untersuchen, wobei wir sowohl stationäre als auch nicht-stationäre (bewegliches Solition-Gitter) Systeme betrachten. Insbesondere wollen wir neue Funktionsweisen untersuchen, die durch den Einsatz von Supraleitern in potenziellen Skyrmion-basierten Bauelementen bewirkt werden. Darüber hinaus wollen wir unsere Forschung auf den Fall von Multikomponentensupraleitern mit starker Spin-Bahn-Kopplung ausweiten, welche skyrmionische Lösungen im gemischten Zustand unterstützen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
