Nachweis antiferromagnetischer Magnonen im zweidimensionalen Antiferromagneten CrSBr

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Lin Chen
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 570332449

Obwohl antiferromagnetische (AF) Magnonen gegenüber ferromagnetischen Magnonen verschiedene intrinsische Vorteile aufweisen (z. B. höhere natürliche Frequenz, lineare Dispersion sowie sowohl links- als auch rechtshändige Moden), waren sie historisch gesehen schwer nutzbar, da ihre natürlichen Frequenzen im Sub-THz-Bereich liegen und somit THz-Anregungsquellen und/oder starke Magnetfelder erforderlich machen. Die kürzliche Entdeckung des zweidimensionalen antiferromagnetischen Halbleiters CrSBr überwindet diese Einschränkung und eröffnet neue Möglichkeiten: Dieses Material stellt eine ideale Plattform dar, um die fundamentalen Eigenschaften antiferromagnetischer Magnonen zu untersuchen. Das übergeordnete Ziel dieses Antrags ist die Untersuchung der Detektion und Manipulation von kohärentem und inkohärentem Magnontransport in 2D-Magneten mit reduzierter Dimensionalität. Als Plattform für diese Arbeiten wurde der zweidimensionale antiferromagnetische Halbleiter CrSBr ausgewählt, der sich aufgrund seiner Eigenschaften besonders gut für diese Untersuchungen eignet. Die konkreten Ziele lassen sich wie folgt zusammenfassen: i) Verständnis des Magnetisierungsrelaxationsmechanismus in antiferromagnetischen Materialien; ii) Nachweis anisotroper Dämpfung in CrSBr; iii) Nachweis kohärenter und inkohärenter propagierender antiferromagnetischer Magnonen; iv) Elektrische Detektion des antiferromagnetischen Spin-Pumpings; v) Steuerung der magnetischen Anisotropie und des Dämpfungsparameters von CrSBr durch statische Gate-Spannung und Spinströme.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Christian Back