Manipuleren van spingolven met spin-gepolariseerde stromen

Groep: DyNaMat

Promotor en begeleider: Bartel Van Waeyenberge en Jeroen Mulkers

Inlichtingen: tel. 09/264.43.42 of contacteer rechtstreeks een betrokken persoon (de contactgegevens opvragen door op de naam te klikken)

Beschrijving

De magnetisatie in ferromagnetische materialen is het resultaat van het collectieve gedrag van de intrinsieke impulsmoment of spins van de elektronen. Tot nu toe wordt deze enkel in ICT toepassingen gebruikt voor het opslaan van data. Nu de CMOS technologie zijn limieten bereikt, is er is een groeiende interesse voor alternatieve technologieën voor data verwerking. Hiervoor bieden de spins in ferromagnetische materialen unieke mogelijkheden. In de spintronica bestudeerd men hoe de spin van het elektron gebruikt kan worden in praktische toepassing, terwijl men in de magnonica de voortplanting van spingolven (voortbewegende verstoringen in de magnetische orde, zie figuur) bestudeerd. De combinatie van deze twee onderzoeksdomeinen biedt nieuwe mogelijkheden  aangezien spin-gepolariseerde stromen en spingolven elkaar beïnvloeden.

In dit project zal de student micromagnetische simulaties uitvoeren om na te gaan hoe spin-gepolariseerde stromen de voortbeweging van spingolven beïnvloedt, en hoe dat deze manipulatie van spin golven gebruikt kan worden voor de ontwikkeling van spintronische/magnonische toepassingen. Hiervoor kan de student gebruik maken van ons micromagnetisch software pakket mumax3. De student zal eerst bestuderen hoe de voortbewegingsrichting van de spingolfpakketjes gemanipuleerd kan worden met een constante en uniforme spin-gepolariseerde elektrische stroom. Vervolgens kan de complexiteit van de simulaties worden opgedreven door niet-uniforme stromen of wisselstromen te beschouwen. Tenslotte, kan er worden nagegaan hoe de spin-gepolariseerde stromen worden beïnvloed door spingolven, of men kan trachten een toepassingsconcepten te bedenken op basis van de verworven kennis.

 

dynamat5

Dit onderwerp kan ook opgenomen worden binnen de educatieve master. Aan dit onderwerp is geen mobiliteitsaspect verbonden.