Gutenberg Open Science: Topological excitations in magnets, superconductors, and magnet-superconductor heterostructures

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DC Field	Value	Language
dc.contributor.author	Nothhelfer, Jonas	-
dc.date.accessioned	2023-12-18T07:36:01Z	-
dc.date.available	2023-12-18T07:36:01Z	-
dc.date.issued	2023	-
dc.identifier.uri	https://openscience.ub.uni-mainz.de/handle/20.500.12030/9694	-
dc.description.abstract	Topologische Anregungen sind in zahlreichen Bereichen der Physik verbreitet. Diese Arbeit widmet sich den topologischen Anregungen in Magneten, Supraleitern und deren Heterostrukturen. Die Ergebnisse meiner Dissertation lassen sich in vier Hauptpunkte gliedern: (I) Wir konnten zeigen, dass topologische magnetische Strukturen wie magnetische Wirbel, Droplets und Skyrmionen in spintronischen Systemen effektiv als Frequenzvervielfacher eingesetzt werden können. Durch gezielte Anregung gebundener Moden in Skyrmionen bei Bruchteilen ihrer Eigenfrequenzen konnte ich den Bereich der kontrollierbaren Frequenzen erweitern. (II) Ein besonderer Schwerpunkt meiner Arbeit lag auf der Entwicklung und Verbesserung eines robusten numerischen Rahmens zur Berechnung des Eigensystems eines Supraleiters, der an einen magnetischen Dünnfilm gekoppelt ist. Mit dieser Methode war es möglich, die adiabatische Entwicklung des supraleitenden Ordnungsparameters präzise zu analysieren. (III) Durch unsere Untersuchungen von Supraleiter-Magnet-Heterostrukturen konnte wir wertvolle Erkenntnisse über die komplexen Wechselwirkungen zwischen supraleitenden Wirbeln und magnetischen Domänenwänden gewinnen. Besonders der magnetoelektrische Effekt, der durch die Spin-Bahn-Kopplung induziert wird, enthüllte ein reichhaltiges Zusammenspiel dieser Wechselwirkungen, das maßgeblich von der Helizität der Domänenwand und der Wirbelstärke abhängt. (IV) Ein weiterer bedeutsamer Beitrag meiner Forschung war die Untersuchung der Anwendbarkeit von Skyrmion-Vortex-Paaren in Supraleiter-Magnet-Heterostrukturen für topologische Quantencomputer. Durch adiabatische Verflechtung dieser hybriden topologischen Anregungen konnte ich die nicht-abelsche Statistik der gebundenen Majorana-Nullmoden numerisch bestätigen. Dies eröffnet vielversprechende Perspektiven für die Realisierung skalierbarer Plattformen für topologische Quantencomputer.	de_DE
dc.language.iso	eng	de
dc.rights	InCopyright	*
dc.rights.uri	http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/	*
dc.subject.ddc	530 Physik	de_DE
dc.subject.ddc	530 Physics	en_GB
dc.title	Topological excitations in magnets, superconductors, and magnet-superconductor heterostructures	de_DE
dc.type	Dissertation	de
dc.identifier.urn	urn:nbn:de:hebis:77-openscience-333a78f9-fb8e-4a6a-9305-4db1a835e66f4	-
dc.identifier.doi	http://doi.org/10.25358/openscience-9676	-
jgu.type.dinitype	doctoralThesis	en_GB
jgu.type.version	Original work	de
jgu.type.resource	Text	de
jgu.date.accepted	2023-09-19	-
jgu.description.extent	130 Seiten ; Illustrationen, Diagramme	de
jgu.organisation.department	FB 08 Physik, Mathematik u. Informatik	de
jgu.organisation.department	MaxPlanck GraduateCenter	de
jgu.organisation.number	7940	-
jgu.organisation.number	9010	-
jgu.organisation.name	Johannes Gutenberg-Universität Mainz	-
jgu.rights.accessrights	openAccess	-
jgu.organisation.place	Mainz	-
jgu.subject.ddccode	530	de
jgu.organisation.ror	https://ror.org/023b0x485	-
Appears in collections:	JGU-Publikationen

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	File	Description	Size	Format
	topological_excitations_in_ma-20231113124042764.pdf		25.85 MB	Adobe PDF	View/Open

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