Tailoring of exchange frustration and higher order exchange for the optimization of magnetic skyrmions and antiskyrmions
用于优化磁斯格明子和反斯格明子的交换挫败和高阶交换的剪裁
基本信息
- 批准号:523127890
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:WBP Fellowship
- 财政年份:2023
- 资助国家:德国
- 起止时间:2022-12-31 至 无数据
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Here we explore the possibilities and limitations of exchange frustration and higher order exchange interactions (HOI) to stabilize magnetic skyrmions and antiskyrmions in 2D materials with ferromagnetic and antiferromagnetic ordering, going beyond the usual focus on DMI to stabilize these structures. First, we perform large scale automatised atomistic spin simulations on the entire parameters space of the infamous extended Heisenberg model, including exchange interactions beyond nearest neighbours and HOI. From these tens of thousands of simulations we extract the energy barriers of zero-field and sub-10 nm skyrmions and antiskyrmions, resulting in parameter criteria for data-driven magnetic material design. In the second part of the project, we apply high-throughput DFT computations to scan ultrathin film combinations of transition metals as well as Van-der-Waals heterostructures for their ability to host technological relevant skyrmions and antiskyrmions. In a first step, the material combinations will be filtered by their basic magnetic properties such as magnetic moment sizes and the energies of collinear magnetic states. For suited materials, the magnetocrystalline anisotropy, exchange interactions beyond nearest neighbours and HOI parameters will be determined in subsequent steps. Promising candidates that fulfill the parameter criteria obtained in the first part of the project will be investigated in more detail by atomistic simulations and predicted as novel skyrmion and antiskyrmion hosting materials.
在这里,我们探讨了交换挫折和高阶交换相互作用(HOI)的可能性和局限性,以稳定具有铁磁和反铁磁有序的二维材料中的磁性skyrmions和antiskyrmions,超越了通常的重点,以稳定这些结构。首先,我们对臭名昭著的扩展海森堡模型的整个参数空间进行大规模的自动化原子自旋模拟,包括最近邻和HOI之外的交换相互作用。从这些成千上万的模拟中,我们提取了零场和亚10 nm skyrmions和antiskyrmions的能垒,从而为数据驱动的磁性材料设计提供了参数标准。在该项目的第二部分中,我们应用高通量DFT计算来扫描过渡金属的薄膜组合以及范德华异质结构,以获得它们承载技术相关skyrmions和antiskyrmions的能力。在第一步中,材料组合将通过其基本磁特性(诸如磁矩大小和共线磁状态的能量)来过滤。对于合适的材料,磁晶各向异性,最近邻交换相互作用和HOI参数将在后续步骤中确定。满足该项目第一部分中获得的参数标准的有前途的候选者将通过原子模拟进行更详细的研究,并预测为新型skyrmion和antiskyrmion宿主材料。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Dr. Stephan von Malottki其他文献
Dr. Stephan von Malottki的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
相似国自然基金
环的相关强clean性
- 批准号:11226071
- 批准年份:2012
- 资助金额:3.0 万元
- 项目类别:数学天元基金项目
磁性隧道结的势垒及电极无序效应的研究
- 批准号:10874076
- 批准年份:2008
- 资助金额:34.0 万元
- 项目类别:面上项目
Exchange环理论
- 批准号:19801012
- 批准年份:1998
- 资助金额:4.2 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Genetic dissection of ciliary ARL13B in kidney cystogenesis
肾囊肿发生中纤毛 ARL13B 的基因解剖
- 批准号:
10698139 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
In-home wearable system to detect early-stage decompensation in heart failure patients
家用可穿戴系统可检测心力衰竭患者的早期失代偿
- 批准号:
10676951 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
An Integrated Software Platform for Accelerating Image-Driven Ophthalmic Research and Driving New Insights and Endpoints to the Clinic
一个集成软件平台,用于加速图像驱动的眼科研究并为临床带来新的见解和终点
- 批准号:
10226822 - 财政年份:2020
- 资助金额:
-- - 项目类别:
An Integrated Software Platform for Accelerating Image-Driven Ophthalmic Research and Driving New Insights and Endpoints to the Clinic
一个集成软件平台,用于加速图像驱动的眼科研究并为临床带来新的见解和终点
- 批准号:
9908389 - 财政年份:2020
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Stream Dx: Point of Care Cellular Enabled IoT Communication Hub for Improved Diagnosis, Monitoring, and Post-Treatment Evaluation of LUTS
Stream Dx:护理点蜂窝物联网通信中心,用于改进 LUTS 的诊断、监测和治疗后评估
- 批准号:
10224688 - 财政年份:2017
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Early Detection of Changes in Pulmonary Gas Exchange by Hyperpolarized Xe MRI
通过超极化 Xe MRI 早期检测肺部气体交换的变化
- 批准号:
9309935 - 财政年份:2011
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Effects of Impurities and Magnetic Field on Competition of Multiple Spin Exchange Interaction in Two-Dimensional Quantum Solid
杂质和磁场对二维量子固体中多重自旋交换相互作用竞争的影响
- 批准号:
18540337 - 财政年份:2006
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
多スピン交換相互作用を含む系の理論的研究
包含多重自旋交换相互作用的系统的理论研究
- 批准号:
14540362 - 财政年份:2002
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)