Spin dynamics group

Über

Die Gruppe konzentriert sich auf die thermodynamischen Eigenschaften von topologischen Solitonen und Spinwellenphänomenen in geordneten magnetischen Kristallen.Topologische magnetische Solitonen stellen lokalisierte magnetische Texturen im Raum mit nichttrivialer Topologie dar, die den Zerfall solcher Texturen ohne die Bildung hochenergetischer singulärer Zustände - Bloch-Punkte - verhindert. Magnetische Solitonen besitzen teilchenähnliche Eigenschaften, was bedeutet, dass sie sich bewegen und miteinander und mit der Umgebung interagieren können. Die Bewegung magnetischer Solitonen kann auf unterschiedliche Weise ausgelöst werden, beispielsweise durch ein räumlich und zeitlich variierendes Magnetfeld, elektrischen Strom, Temperaturgradienten usw. Derzeit konzentriert sich die Gruppe auf die Eigenschaften von 2D- und 3D-Magnetsolitonen in chiralen Magneten und Magneten mit frustrierten Austauschwechselwirkungen. Wir verwenden weitgehend analytische Methoden, die durch das Kontinuumsmodell der Mikromagnetik bereitgestellt werden, nutzen aber auch die numerischen Simulationen mit freier und quelloffener Software ({OOMMF} [https://math.nist.gov/oommf/], {mumax} [https://mumax.github.io/]) und kommerzieller Software ({Excalibur} [http://quantumandclassical.com/excalibur/]), die von unseren Partnern entwickelt wurde. Wir entwickeln auch unsere eigene Software für Spindynamiksimulationen ({magnoom} [https://github.com/n-s-kiselev/magnoom]). Die Gruppe konzentriert sich auch auf die Untersuchung von magnetischen Singularitäten und Spin-Wellen-Phänomenen in magnetisch geordneten Systemen.

Forschungsthemen


- Thermodynamische Eigenschaften von topologischen magnetischen Solitonen und topologischen Defekten, z. B. Skyrmionen, {Hopfionen} [http://hopfion.com] und Bloch-Punkte.
- Die Vielfalt der magnetischen Solitonen in verschiedenen magnetischen Kristallen.- Stabilitätsbereich und Keimbildung/Annihilation von magnetischen Solitonen. 
- Rolle der Topologie und Symmetrie der magnetischen Solitonen in ihrer Dynamik.
- Die Rolle des geometrischen Einschlusses auf die thermodynamischen Eigenschaften magnetischer Solitonen.
- Spinwellenphänomene in magnetischen Kristallen mit eingeschränkter Geometrie.
- Entwicklung verschiedener numerischer Methoden im Zusammenhang mit der Simulation der Spindynamik und der Nachbearbeitung der Daten.
- Entwicklung des freien und offenen Quellcodes für spin-dynamische Simulationen mit OpenGL-basierter GUI: https://github.com/n-s-kiselev/magnoom

Kontakt

Dr. Nikolai Kiselev

IAS-1

Gebäude 04.8 / Raum 150

+49 2461/61-3328

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Publikationen

Letzte Änderung: 28.07.2022