Boltzmann Zugang zum gekoppelten Spin- und Wärmetransport in Ferromagneten

• Antragsteller: Professor Dr. Felix von Oppen, seit 10/2016
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 198246422

Wir wollen eine Boltzmann Theorie zur Beschreibung des gekoppelten Spin- und Wärmetransport in Ferromagneten aufstellen. In der ersten Förderperiode haben wir bereits damit begonnen, eine Boltzmann Thoerie für das gekoppelten System von Magnonen und Phononen unter Berücksichtigung des Magnon-Phonon Drags zu entwickeln. In der zweiten Förderperiode wollen wir diese Theorie weiter ausbauen, indem wir zusätzlich noch die Magnon-Magnon Wechselwirkung mit berücksichtigen und die Theorie auf zeitabhängige Phänomene erweitern. Wir wollen mit Hilfe dieser Methode Ultrakurzzeitexperimente analysieren und zum Verständnis des longitudinalen Spin Seebeck Effektes beitragen. Dabei wollen wir auch den Prozeß des Spinpumpens an der Grenzfläche zwischen Ferromagnet und nichtmagnetischem Metall mit Hilfe einer Boltzmann Theorie beschreiben und eine realistische Modellierung der Grenzfläche durch Grenzflächenwiderstände verwenden. Mit Hilfe unseres Boltzmann Theorie kann man sowohl einfache analytische Ausdrücke herleiten (durch die Integration über Wellenzahlen) als auch den Übergang vom diffussiven (große Wellenzahlen) zum ballistischen (kleine Wellenzahlen) Transportregime beschreiben (durch numerische Lösung der wellenzahlabhängigen Boltzmann Gleichungen). Außerdem wollen wir unsere Boltzmann Theorie auch noch auf metallische Ferromagneten anwenden, bei denen man zusätzlich zu den Magnonen und Phononen auch noch die Leitungselektronen berücksichtigen muß. Damit wollen wir eine Beschreibung des spin-abhängigen Seebeck Effekt in metallischen Ferromagneten ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1538: Spin Caloric Transport (SpinCaT)
• Ehemalige Antragstellerin: Dr. Tamara Nunner, bis 10/2016