Arbeitsgruppe Theorie der konkurrierenden Zustände von Materialien

Leiter: Prof. Dr. Markus Garst

In unserer Arbeitsgruppe erforschen wir kollektive Phänomene in Quantenmaterialien. Das Wechselspiel von unterschiedlichen Freiheitsgraden sowohl elektronischer Natur, bestehend aus Spin, Ladung und Orbital, als auch des atomaren Gitters kann in solchen Systemen zu makroskopischen Quantenphänomenen mit außergewöhnlichen elektronischen, magnetischen and mechanischen Materialeigenschaften führen. Unsere theoretischen Untersuchungen sollen experimentellle Resultate erklären und vorhersagen.

Weitere Informationen

f - h: Schematische Darstellung von Anregungsmoden von Skyrmion-Strings [1].
In der mittleren Zeile wird die lokale Oszillationsweise des Skyrmions in der z=0-Ebene dargestellt.
Die oberen und unteren Zeilen beschreiben, wie sich die von der z=0-Ebene gestarteten Spinanregungen der Skyrmion-Strings entlang der ±z-Richtung parallel bzw. antiparallel zu H ausbreiten. Die Querschnittsabbildungen stellen die Größe und Position des Skyrmions in ausgewählten z-Ebenen (rote Lagen) dar.

Veröffentlichungen

(1) S. Seki et al., Propagation dynamics of spin excitations along skyrmion strings, Nat. Commun. 11 (2020) 256

(2) J. Kindervater et al., Weak Crystallization of Fluctuating Skyrmion Textures in MnSi, Phys. Rev. X 9 (2019) 41059

(3) A. Chacon et al., Observation of two independent skyrmion phases in a chiral magnetic material, Nat. Phys. 14 (2018) 936

(4) P. Schoenherr et al., Topological domain walls in helimagnets, Nat. Phys. 14 (2018) 465

(5) S. Zhang et al., Reciprocal space tomography of 3D skyrmion lattice order in a chiral magnet , PNAS 115 (2018) 6386

(6) I. Paul et al., Lattice effects on nematic quantum criticality in metals, Phys. Rev. Lett. 118 (2017) 227601

(7) A. Dussaux et al., Local dynamics of topological magnetic defects in the itinerant helimagnet FeGe, Nat. Commun. 7 (2016) 12430

(8) T. Schwarze et al., Universal helimagnon and skyrmion excitations in metallic, semiconducting and insulating chiral magnets, Nat. Mater. 14 (2015) 478