Mágneses szerkezetek elméleti vizsgálata

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
PhD típus: 
Fizikai Tudományok Doktori Iskola
Év: 
2017/2018
Témavezető: 
Név: 
Udvardi László
Email cím: 
udvardi@phy.bme.hu
Intézet: 
Fizikai Intézet
Beosztás: 
tudományos főmunkatárs
Tudományos fokozat: 
fiz. tud. kand.
Leírás: 

Napjainkban az ipar számos területén megnőtt az érdeklődés a különböző mágneses rendszerek: ötvözetek, vékonyrétegek, nanorészecskék iránt. Tekintsünk két példát a méretskála két széléről: Az egzotikus mágneses mintázatok, mint például a Skyrmionok, a spintronika és a mágneses adattárolás ígéretes szereplőinek tünnek. A nagy teret előállító állandó mágnesek egyre keresettebbek a nagy teljesítményű villanymotrok és hangszórók esetében.

 

A mágneses rendszerek kísérleti vizsgálata mellett fontos szerep jut az elméleti tanulmányoknak, szimulációknak is. Különböző mágneses szerkezeteket gyakran sikeresen írhatunk le egy klasszikus Heisenberg modell segítségével. Ötvözetek esetében az egyes mágneses atomok közötti kicserélödési csatolást a résztvevő atomok típusa is befolyásolja. A kémiai rend befolyásolja a mágneses rendet, a mágneses kölcsönhatások befolyásolhatják az ötvözetben kialakuló kémiai rendet.

 

A doktori munka során a jelöltnek meg kell ismerkednie azokkal a módszerekkel, amelyek segítségével eljuthatunk az ab-initio számításoktól a mágneses szimulációkig. El kell sajátítania a sűrűségfunkcionál-elmélet és a többtest probléma alapjait, meg kell ismerkednie a többszörös szórás probléma alkalmazásaival, a Korringa-Kohn-Rostoker-módszerrel és a belőle származtatott közelítésekkel.

A kétkomponensű ötvözetek egy lehetséges leírása a rácsgáz modell, amelyben a rácspontok betöltöttségét egy bináris értékű változóval írjuk le és a rendszer energiáját e szerint a változó szerint fejtjük ki. Ez a közelítés egy Ising modellre vezet, amelyben a csatolásokat az u.n. általánosított perturbációs módszerrel határozhatjuk meg. A mágneses szerkezetet leíró Heisenberg modell paramétereit az infinitezimális elforgatások módszerével vagy a spin klaszter kifejtés segítségével határozhatjuk meg. A modellek alkalmazásával Monte Carlo és spin dinamikai szimulációkat végezhetünk a rendszerek véges hőmérsékletű viselkedésének tanulmányozására.

 

A munka során lehetőség nyílik az együttműködésre több külföldi kutatócsoporttal, és a nemzetközi tudományos életbe történő bekapcsolódásra.

Elvárások: 

Az elektronszerkezet számítási eljárások alapfokú ismerete, valamelyes fogékonyság a numerikus munka iránt.

Munkahely neve: 
Elméleti Fizika Tanszék
Munkahely címe: 
1111 Budapest, Budafoki út. 8