Topical problems in theory of manipulation of spin polarization in bulk and layered systems
Project goals
Present trends in magnetism of solids and nanostructures call for novel techniques of manipulation of spin polarization which avoid the traditional application of external magnetic fields. This proposal is focused on theoretical investigation of phenomena and systems yielding alternative routes in this direction. We will study mechanisms leading to spin accumulation in nonmagnetic solids and to spin currents and spin torques in ferro- and ferrimagnets. Our effort will be focused on phenomena related to spin-orbit interaction (spin Hall and Nernst effects, spin-orbit torques) and to spin dynamics on a femtosecond scale (response of magnetization to short laser pulses). We will develop the relevant ab initio theory, which will be applied to complex bulk solids, layered structures and magnetic domain walls. Special attention will be paid to realistic systems with substitutional randomness. We will also provide detailed analysis of individual contributions to the resulting properties aimed at explanation of recent experiments and prediction of prospective materials and systems.
Keywords
ab initio theorymagnetismspin-orbit interactiontransport propertiesspin torquespin currentultrafast magnetization dynamics
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 22 (SGA0201800001)
Main participants
Ústav fyziky materiálů AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
18-07172S
Alternative language
Project name in Czech
Aktuální problémy teorie manipulace spinové polarizace v objemových a vrstevnatých systémech
Annotation in Czech
Současný vývoj v magnetismu pevných látek a nanostruktur vyžaduje nové způsoby manipulace spinové polarizace, které nejsou založeny na tradiční aplikaci vnějších magnetických polí. Předkládaný projekt je zaměřen na teoretický výzkum jevů a systémů nabízejících alternativní přístupy v tomto směru. Budeme studovat mechanismy vedoucí ke spinové akumulaci v nemagnetických systémech a ke spinovým proudům a momentům síly ve fero- a ferimagnetech. Budeme se věnovat zejména jevům souvisejícím se spin-orbitální interakcí (spinový Hallův a Nernstův jev, spin-orbitální silové momenty) a se spinovou dynamikou na femtosekundové škále (odezva magnetizace na krátké laserové pulsy). Vyvineme příslušnou ab initio teorii, kterou budeme aplikovat na složité objemové pevné látky, vrstevnaté struktury a magnetické doménové stěny. Zvláštní pozornost budeme věnovat realistickým systémům se substituční neuspořádaností. Poskytneme též podrobnou analýzu jednotlivých příspěvků k výsledným vlastnostem s cílem vysvětlení nedávných experimentů a predikce perspektivních materiálů a systémů.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2018
Realization period - end
Dec 31, 2020
Project status
—
Latest support payment
May 27, 2020
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP21-GA0-GA-R/11:1
Data delivery date
Feb 22, 2021
Finance
Total approved costs
8,666 thou. CZK
Public financial support
8,060 thou. CZK
Other public sources
651 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
8 666 CZK thou.
Public support
8 060 CZK thou.
93%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Solution period
01. 01. 2018 - 31. 12. 2020