AG Festkörperphysik
Inhaltsverzeichnis
Professur für Festkörperphysik
PD Dr. Andy Thomas und Dr. Helena Reichlova
Lehrstuhlvertretung PD Dr. Andy Thomas und Eleonore Trefftz Gastprofessur Dr. Helena Reichlova
Die Professur für Festkörperphysik befasste sich bisher mit der Herstellung sowie der Untersuchung von multifunktionalen magnetischen Heterostrukturen und Bauelementen. Wir verwenden Magneto-Transport-, Spin-Caloritronik- sowie Spin-Dynamik-Messungen, um die Eigenschaften von dünnen Filmen bzw. Nanostrukturen mit komplexer magnetischer Textur oder interessanten topologischen Eigenschaften zu verstehen.
Wichtige thematische Schwerpunkte unserer Forschungsarbeiten
Ein wichtier Forschungsschwerpunkt der AG Festkörperphysik sind Untersuchungen zum spin-abhängigem Transport (anisotroper Magnetwiderstand, anomaler Hall-Effekt, topologischer Hall-Effekt) sowie zu reinen Spin-Strömen (Spin-Hall-Magnetwiderstand, Spin-Seebeck-Effekt, Spin-Nernst-Effekt, Spin-Pumpen-Effekt) in Festkörpern. Besonders interessant sind diese Experimente in magnetischen Systemen mit nicht-trivialer Spintextur, wie sie z.B. durch gegeneinander verkantete magnetische Untergitter, magnetische Frustrationseffekte oder topologische magnetische Strukturen (Skyrmionen) hervorgerufen werden.
Komplementär dazu studieren wir reine Magnonen-Ströme in Nanostrukturen aus Metallen und magnetischen Isolatoren. Diese Experimente ermöglichen neben der Bestimmung von Magnon-Streulängen auch neuartige magnetische Logik-Bauelemente.
Schließlich werden in der Arbeitsgruppe thermodynamische Eigenschaften von kompakten magnetischen Materialien (Magnetostriktion, Magnetisierung, Suszeptibilität) untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem magnetoelastischen Verhalten von Verbindungen mit 3d-Elementen bzw. Seltenen Erden. Diese Untersuchungen geben Aufschluss über den Einfluss von Gitterverzerrungen auf die elektronischen Eigenschaften. Aktuelle Arbeiten beschäftigen sich mit frustrierten Spinsystemen und topologischen Effekten. Die Messungen finden bis zu höchsten Magnetfeldern (100 T gepulst) bzw. sehr tiefen Temperaturen (10 mK) statt.
Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
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Name |
Funktion |
Raum REC- |
Telefon +49- |
| Sebastian Beckert | Doktorand | D 209 | 42120 |
| Ruben Dario Gonzalez Betancourt | Masterstudent | D 209 | 42120 |
|
wiss. Mitarbeiter |
D 208 |
35036 |
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| Sergey Granovsky, Dr. | Ingenieur | D 201 | 35410 |
| Justus Grumbach | Doktorand | D 202 | 37833 |
| Dominik Kriegner, Dr. | wiss. Mitarbeiter | D 211 | 34881 |
| Helena Reichlova, Dr. | Gastprofessor | D 201 | 35410 |
| Daniel Scheffler | Doktorand | D 209 | 37833 |
| Andy Thomas, PD Dr. | Privatdozent | D 207 | 36055 |
| Elke Wachsmuth | Sekretärin | D 206 | 34671 |
Aktuelle Publikationen
2022
-
Identifying the octupole Antiferromagnetic domain orientation in Mn3NiN by scanning Anomalous Nernst Effect microscopy
F. Johnson , J. Kimák , J. Zemen, Z. Šobáň , E. Schmoranzerová , J. Godinho, P. Němec , S. Beckert, H. Reichlova, D. Boldrin, J. Wunderlich and L.F. Cohen
APL 120 232402 (2022) -
Atomic layer deposition of yttrium iron garnet thin films
M. Lammel, D. Scheffler, D. Pohl, P. Swekis, S. Reitzig, H. Reichlova, R. Schlitz, K. Geishendorf, L. Siegl, B. Rellinghaus, L. M. Eng, K. Nielsch, S. T. B. Goennenwein, A. Thomas
Phys. Rev. Mat. 6 044411 (2022) -
Atomically sharp domain walls in an antiferromagnet
F. Krizek, S. Reimers, Z. Kašpar, A. Marmodoro, J. Michalička, O. Man, A. Edström, O. J Amin, K. W Edmonds, R. P Campion, F. Maccherozzi, S. S Dhesi, J. Zubáč, D. Kriegner, D. Carbone, J. Železný, K. Výborný, K. Olejník, V. Novák, J. Rusz, J.-C. Idrobo, P. Wadley, T. Jungwirth
Science advances 8 (13), eabn3535, (2022) - Defect-driven antiferromagnetic domain walls in CuMnAs films
S. Reimers, D. Kriegner, O. Gomonay, D. Carbone, F. Krizek, V. Novák, R. P Campion, F. Maccherozzi, A. Björling, O. J Amin, L. X Barton, S. F Poole, K. A Omari, J. Michalička, O.j Man, J. Sinova, T. Jungwirth, P. Wadley, S. S Dhesi, K. W Edmonds
Nature Communications volume 13, Article number: 724 (2022)
2021
-
Strain-induced switching between noncollinear and collinear spin configuration in
magnetic Mn5 Ge3 films
Y. Xie, Y. Yuan, M. Birowska, C. Zhang, L. Cao, M. Wang, J. Grenzer, D. Kriegner, P. Doležal, Y.-J. Zeng, X. Zhang, M. Helm, S. Zhou, S. Prucnal
Phys. Rev. B 104, (2021) 064416 -
Role of Magnetic Exchange Interactions in Chiral-Type Hall Effects of
Epitaxial MnxPtSn Films
P. Swekis, J. Gayles, D. Kriegner, G. Fecher, Y. Sun, S. Goennenwein, C. Felser, A. Markou
ACS Applied Electronic Materials 3, 1323–1333 (2021) -
Anisotropic magnetothermal transport in Co2MnGa thin films
P. Ritzinger, H. Reichlova, D. Kriegner, A. Markou, R. Schlitz, M. Lammel, D. Scheffler, G. H. Park, A. Thomas, P. Streda, C. Felser, S.T.B. Goennenwein, K. Vyborny
Phys. Rev. B. 104 (2021) 094406 - Non-local magnon based transport in yttrium iron garnet/ platinum heterostructures at high temperatures
R. Schlitz, S. Granovsky, D. Pohl, A. Thomas, B. Rellinghaus, S.T.B. Goennenwein
Phys. Rev. B. 103 (2021) 214434 - Nonreciprocity of spin waves in magnetic nanotubes with helical equilibrium magnetization
M.M. Salazar-Cardona, L. Körber, H. Schultheiss, K. Lenz, A. Thomas, K. Nielsch, A. Kakay, J.A. Otalora
Appl. Phys. Lett. 118 (2021) 262411
2020
- Twin Domain Structure in Magnetically Doped Bi2Se3 Topological Insulator
J. Šebesta, K. Carva, D. Kriegner, and J. Honolka
Nanomaterials 10 (2020) 2059 - X-ray diffraction reveals the amount of strain and homogeneity of extremely bent single nanowires
A. Davtyan, D. Kriegner, V. Holý, A. AlHassan, R. B. Lewis, S. McDermott, L. Geelhaar, D. Bahrami, T. Anjum, Z. Ren, C. Richter, D. Novikov, J. Müller, B. Butz, and U. Pietsch
Journal of Applied Crystallography 53, 1310–1320 (2020) - Spin Current in an Antiferromagnet is Coherent
H. Reichlova, R. Schlitz, Sebastian T.B. Goennenwein
Physics 13, (2020) 83 - Magneto-Seebeck microscopy of domain switching in collinear antiferromagnet CuMnAs
T. Janda, J. Godinho, T. Ostatnicky, E. Pfitzner, G. Ulrich, A. Hoehl, S. Reimers, Z. Šobáň, T. Metzger, H. Reichlová, V. Novák, R. P. Campion, J. Heberle, P. Wadley, K. W. Edmonds, O. J. Amin, J. S. Chauhan, S. S. Dhesi, F. Maccherozzi, R. M. Otxoa, P. E. Roy, K. Olejník, P. Němec, T. Jungwirth, B. Kaestner, and J. Wunderlich
Phys. Rev. Mat. 4 (2020) 094413 - The impact of metallic contacts on spin-polarized photocurrents in topological insulator Bi2Se3 nanowires
N. Meyer, K. Geishendorf, J. Walowski, A. Thomas, M. Münzenberg
Appl. Phys. Lett. 117 (2020) 262401 - Fast fourier transform and multi-Gaussian fitting of XRR data to determine the thickness of ALD grown thin films within the initial growth regime
M. Lammel, K. Geishendorf, M.A. Choffel, D.M. Hamann, D.C. Johnson, K. Nielsch, A. Thomas
Appl. Phys. Lett. 117 (2020) 213106 - Thickness dependence of the anomalous Nernst effect and the Mott relation of Weyl semimetal Co2MnGa thin films
G.-H. Park, H. Reichlova, R. Schlitz, M. Lammel, A. Markou, P. Swekis, P. Ritzinger, D. Kriegner, J. Noky, J. Gayles, Y. Sun, C. Felser, K. Nielsch, S. T. B. Goennenwein, A. Thomas
Physical Review B 101, 060406(R) (2020). -
Large Spin Hall Magnetoresistance in Antiferromagnetic α -Fe2O3/Pt Heterostructures
J. Fischer, M. Althammer, N. Vlietstra, H. Huebl, S. T. B. Goennenwein, R. Gross, S. Geprägs, M. Opel
-
Signatures of the Magnetic Entropy in the Thermopower Signals in Nanoribbons of the Magnetic Weyl Semimetal Co3Sn2S2
K. Geishendorf, P. Vir, C. Shekhar, C. Felser, J. I. Facio, J. van den Brink, K. Nielsch, A. Thomas, S. T. B. Goennenwein
2019
-
Imaging and writing magnetic domains in the non-collinear antiferromagnet Mn3Sn
H. Reichlova, T. Janda, J. Godinho, A. Markou, D. Kriegner, R. Schlitz, J. Zelezny, Z. Soban, M. Bejanaro, H. Schultheiss, P. Nemec, T. Jungwirth, C. Felser, J. Wunderlich, S. T. B. Goennenwein
-
Exchange-Enhanced Ultrastrong Magnon-Magnon Coupling in a Compensated Ferrimagnet
L. Liensberger, A. Kamra, H. Maier-Flaig, S. Gepraegs, A. Erb, S. T. B. Goennenwein, R. Gross, W. Belzig, H. Huebl, M. Weiler
-
Anomalous spin Hall angle of a metallic ferromagnet determined by a multiterminal spin injection/detection device
T. Wimmer, B. Coester, S. Gepraegs, R. Gross, S. T. B. Goennenwein, H. Huebl, M. Althammer
-
Towards Oxide Electronics: a Roadmap
M. Colla, J. Fontcuberta, M. Althammer, M. Bibes, H. Boschker, A. Calleja, G. Cheng, M. Cuoco, R. Dittmann, B. Dkhil, I. El Baggari, M. Fanciulli, I. Fina, E. Fortunato, C. Frontera, S. Fujita, V. Garcia, S.T.B. Goennenwein, C.-G. Granqvist, J. Grollier, R. Gross, A. Hagfeldt, G. Herranz, K. Hono, E. Houwman, M. Huijben, A. Kalaboukhov, D.J. Keeble, G. Koster, L. F. Kourkoutis, J. Levy, M. Lira-Cantu, J. L. MacManus-Driscoll, J. Mannhart, R. Martins, S. Menzel, T. Mikolajick, M. Napari, M. D. Nguyen, G. Niklasson, C. Paillard, S. Panigrahi, G. Rijnders, F. Sánchez, P. Sanchis, S. Sanna, D. G. Schlom, U. Schroeder, K. M. Shen, A. Siemon, M. Spreitzer, H. Sukegawa, R. Tamayo, J. van den Brink, N. Pryds, F. Miletto Granozio
-
Spin Hall magnetoresistance in heterostructures consisting of noncrystalline paramagnetic YIG and Pt
M. Lammel, R. Schlitz, K. Geishendorf, D. Makarov, T. Kosub, S. Fabretti, H. Reichlova,
R. Huebner, K. Nielsch, A. Thomas, S. T. B. Goennenwein -
Focused ion beam modification of non-local magnon-based transport in yttrium iron garnet/platinum heterostructures
R. Schlitz, T. Helm, M. Lammel, K. Nielsch, A. Erbe, S. T. B. Goennenwein
Applied Physics Letters 114, 252401 (2019). -
All Electrical Access to Topological Transport Features in Mn1.8PtSn Films
R. Schlitz, P. Swekis, A. Markou, H. Reichlova, M. Lammel, J. Gayles, A. Thomas, K. Nielsch, C. Felser, S. T. B. Goennenwein
-
Magnetoresistance and anomalous Hall effect in micro-ribbons of the magnetic Weyl semimetal Co3Sn2S2
K. Geishendorf, R. Schlitz, P. Vir, C. Shekhar, C. Felser, K. Nielsch, S. T. B. Goennenwein, A. Thomas
-
Topological Hall effect in thin films of Mn1.5PtSn
P. Swekis, A. Markou, D. Kriegner, J. Gayles, R. Schlitz, W. Schnelle, S. T. B. Goennenwein, C. Felser
Eingeladene Vorträge
2022
H. Reichlova
Spontaneous Hall effect in an uncoventional antiferromagent with vanishing magnetization
Trends in Magnetism 2022 conference, Venice, Italy
H. Reichlova
Spontaneous anomalous Hall response and altermagnetism explored in MnTe and Mn5Si3
On-line SPICE-SPIN+X Seminar
H. Reichlova
Anomalous Nernst effect in Antiferromagnetic Thin Films
Board meeting Czech Physical Society, Praha, Czechia
H. Reichlova
Anomalous Nernst effect in Antiferromagnetic Thin Films
Spin Caloritronics XI, Chicago, USA
D. Kriegner
Spontaneous anomalous Hall effect arising from antiparallel magnetic order in a semiconductor
Young Research Leaders Group Workshop: Spins, Orbits, Charges, and Heat in Magnets, Ingelheim, Germany
2021
H. Reichlova
Spontaneous Hall and Nernst effects in antiferromagnet
American Physical Society March Meeting Virtual
H. Reichlova
Magneto-thermal transport in Mn-based complex magnetic materials
CzechNanoLab User Meeting
A. Thomas
Transport in Quantum Devices
Colloquium Felix-Bloch-Insitute for solid state physics, U Leipzig
2020
H. Reichlova
Magneto-Thermal Transport in Weyl Semimetal Co2MnGa Thin Films
Magnetism and Magnetic Materials conference Virtual
A. Thomas
Transport in Quantum Devices
Physics Colloquium U Bielefeld
D. Kriegner
Anomalous Hall effect and spin orbit torques in tetragonal ferrimagnetic Mn3−xPtxGa thin films
Young Research Leaders Group Workshop: Spin, Charge, and Heat Transport: From Symmetries to Emergent Functionalities, virtual
2019
H. Reichlova
Reading and writing of magnetic structure in antiferromagnets by scanning thermal gradient microscopy
SPICE workshop - Antiferromagnetic Spintronics, Mainz, Germany
A. Thomas
Memristive Tunnel Junctions
Physics Colloquium U Greifswald
A. Thomas
Atomic layer deposited electronic devices
Physics Colloquium U Oldenburg
A. Thomas
Memristor based neural networks
DPG spring meeting Regensburg
A. Thomas
Memristive Tunnel Junctions
Physics Colloquium U Chemnitz
A. Thomas
Atomic layer deposition for spintronic devices
Spincaloritronics X, Groningen, Netherlands