Magnetisierungsinduzierte Verformungen von magnetoelastischen Drähten und Filmen

• Antragsteller: Kostiantyn Yershov, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 503996451

Dieses dreijährige theoretische Forschungsprojekt befasst sich mit grundlegenden Problemen der Statik und Dynamik von 1D- und 2D-topologischen Solitonen in magnetischen Nanoobjekten mit komplexen krummlinigen Geometrien und konkurrierenden magnetischen Wechselwirkungen, insbesondere in deformierbaren Medien mit magnetoelastischen Kopplungen. Die Verwendung dieser lokalisierten magnetischen Konfigurationen als Informationsträger gilt als vielversprechender Weg zu neuartigen Hochgeschwindigkeits-, High-Density- und nichtflüchtigen Bauelementen in der Spintronik, Computerlogik und Nanorobotik. Zentrales Ziel des Projektes ist die Entwicklung anwendungsorientierter Werkzeuge, die es erlauben, neue Effekte im Verhalten topologischer Solitonen durch geometrische Krümmung und elastische Verformungen vorherzusagen und zu analysieren. Unter Verwendung der allgemeinen Kontinuumstheorie elastischer magnetischer Medien werden analytische und numerische Methoden entwickelt, (i) um magnetisierungsinduzierte Verformungen elastischer magnetischer Medien zu beschreiben, (ii) die Dynamik topologischer Solitonen zu beschreiben, die ausschließlich durch Krümmung und deren Gradienten erzeugt werden, und ( iii) ihre getriebene Bewegung in krummlinigen Wellenleitern zu modellieren. (iv) Schließlich wird eine konsistente Theorie formuliert, um magnetische Solitonen in verformbaren Systemen zu beschreiben und auf exemplarische Fälle angewendet, nämlich biegbare Drähte und gewellte Membranen. Diese nanomagnetischen Systeme werden voraussichtlich in zukünftigen Experimenten synthetisiert, was ein breites Anwendungsspektrum ermöglicht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen