Propagierende niederenergetische 4f-Paramagnonen

Das Wissenschaftsgebiet, das sich mit Spinwellen und ihren Quanten, den Magnonen, befasst und sie für die Datenverarbeitung nutzt, wird als Magnonik bezeichnet. Dieses Gebiet bietet neue und aufregende Möglichkeiten jenseits der traditionellen elektronischen Systeme. Die typischen Materialien, die zur Untersuchung von Magnonen verwendet werden, sind magnetisch geordnete Ferro- und Antiferromagnete bei extrem niedrigen Temperaturen. Oberhalb dieser Temperaturen geht die magnetische Ordnung verloren, aber die Austauschsteifigkeit, die für die spontane magnetische Ordnung verantwortlich ist, nimmt zwar ab, bleibt aber endlich. Dies ermöglicht es dem Elektronensystem, lokale oder wandernde magnetische Momente zu bilden. Dieses Phänomen ermöglichte die Beobachtung von hochenergetischen Magnonen in den Paramagneten durch inelastische Neutronenstreuung. Diese Magnonen werden als Paramagnonen bezeichnet. Das internationale Projekt ParaMagnonics zielt auf die experimentelle Beobachtung von sich ausbreitenden niederenergetischen Paramagnonen ab. Diese haben eine ganze Reihe von Vorteilen gegenüber gewöhnlichen Magnonen, darunter ein neuartiger Werkzeugkasten für die Quantenmagnonik. Zu den Techniken des Projekts gehören Niedertemperatur-Mikrowellen- und Brillouin- Lichtstreuungsspektroskopie zum Nachweis und zur Charakterisierung der Paramagnonen. Anschließend werden elektrische Messungen und Spin-Orbit-Drehmoment-Phänomene eingesetzt, um die Natur des diffusiven Spintransports der Paramagnonen zu verstehen und um sie anzuregen und zu verstärken. Bei diesem Projekt geht es vor allem um die Optimierung des Wissens und des Know-hows der verschiedenen Teams, die an diesem Projekt arbeiten. Die wichtigsten Forscher, die an diesem Projekt beteiligt sind, sind:Univ-Prof. Dr. Andrii Chumak, Universität Wien, Österreich; a. Prof. Dr. Gunther Springholz und Univ.-Prof. Dr. Andreas Ney, Johannes Kepler Universität, Österreich; und Prof. Dr. Sergei Demokritov, Westfälische Wilhelms-Universität, Deutschland.