Diplomamunka feladat a Fizikus mesterképzési szak hallgatói számára

A hallgató neve: Kovács Panna specializációja: Fizikus MSc - kutatófizikus
A záróvizsgát szervező tanszék neve: BME TTK Elméleti Fizika Tanszék
A témavezető neve: Szunyogh László
- tanszéke: BME TTK Elméleti Fizika Tanszék
- beosztása: egyetemi tanár
- email címe: szunyogh@phy.bme.hu
A kidolgozandó feladat címe: Magasabb rendű spin-kölcsönhatások komplex mágneses struktúrákban
A téma rövid leírása, a megoldandó legfontosabb feladatok felsorolása:

A  vékonyrétegekben kialakuló komplex mágneses struktúrák, különösképpen a mágneses skyrmionok vizsgálata az utóbbi évtizedben a szilárdtestfizika egyik legintenzívebb kutatási területévé vált. Az elméleti vizsgálatok alapját klasszikus és kvantumos spin-modell számítások képezik. A Heisenberg modell ab initio elméletének relativisztikus kiterjesztése lehetővé tette a Dzyaloshinsky-Moriya (DM) kölcsönhatás számítását, mely alapvető szerepet játszik a nem-kollineáris mágneses textúrák képződésében. Saját eredményeink és számos irodalmi munka is bizonyítják,  hogy a mágneses rendszerek pontosabb leírásához szükség van magasabb rendű, legalább négy-spin kölcsönhatások figyelembevételére. Korábbi szakdolgozatában a hallgató egy egyszerű szoros kötésű elektronszerkezeti modell alapján analitikus kifejezést adott az izotróp és királis négy-spin kölcsönhatásokra. A diplomamunkában ezt a munkát folytatja: egyrészt szisztematikus analizálja a a négy-spin DM kölcsönhatásra kapott eredményeit, másrészt a Korringa-Kohn-Rostoker ab initio elektronszerkezet számító programcsomagban implementálja a levezetett formulákat. Néhány prototipus mágneses vékonyrétegben (pl. Fe,Co rétegek Ir,Pt szubsztráton), megvizsgálja ezek nagyságrendjét a két-spin DM kölcsönhatásokhoz képest. Egy nemrégiben publikált munkánkban (A. Lászlóffy et al.  Physical Review B 99, 184430 (2019)) a négy-spin DM kölcsönhatások nem-perturbatív számítására tettünk javaslatot.  A diplomamunkában érdemes lenne összehasonlítani a kétféle számítási módszert. Spindinamika szimulációkkal fontos lenne megvizsgálni, hogy a magasabb rendű királis kölcsönhatások mennyire befolyásolják a felületi mágneses skyrmionok stabilitását, valamint dinamikus tulajdonságait, pl. az elektromos vagy hőáram által gerjesztett mozgását. A fenti kutatási célok megvalósítását szoros együttműködésben tervezzük Prof. Ulrich Nowak kutatócsoportjával a Konstanzi Egyetemen, így a hallgató tapasztalatokat szerezhet a nemzetközi együttműködés terén is.            

A záróvizsga kijelölt tételei:
Dátum:
Hallgató aláírása:
Témavezető aláírása*:
Tanszéki konzulens aláírása:
A témakiírását jóváhagyom
(tanszékvezető aláírása):
*A témavezető jelen feladatkiírás aláírásával tudomásul veszi, hogy a BME TVSZ 145. és 146.§ alapján az egyetem a képzési célok megvalósulása érdekében a szakdolgozatok, illetve diplomamunkák nyilvánosságát tartja elsődlegesnek. A hozzáférés korlátozása csak kivételes esetben, a dékán előzetes hozzájárulásával lehetséges.
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Természettudományi Kar
1111 Budapest, Műegyetem rakpart 3. K épület I. em. 18.
www.ttk.bme.hu