Magnon- und Optospintronics

Im Bereich des neuro­­mor­phen oder „brain-inspired“ Computing werden derzeit im Wesentlichen Software-basierte Methoden verwendet. Diese stoßen aber an Grenzen, so dass der Fokus auf der Evaluierung ver­schie­dener Konzepte der Hardware-Realisierung liegen soll. Eine erfolgversprechende Technologie basiert auf den nichtlinearen Eigenschaften von spintronischen Bauelementen. Am IIM werden die (nichtlinearen) dynamischen Eigenschaften von Spintexturen und Magnonen in Spinwellen-Leitern ausgenutzt, um nichtflüchtige Speicher mit rekonfigurierbaren Logik-Funktionalitäten zu verbinden und Taktraten im THz-Bereich zu realisieren. Der Einfluss von Krümmung und Topologie auf die Bildung nicht-kollinearer Spin-Texturen und auf deren nichtlineare Dynamik wird erforscht, um die Möglichkeiten zu erweitern. Diese Untersuchungen erstrecken sich nicht nur auf ferro­mag­netische Materialien, sondern auch auf Antiferromagnete mit dem Ziel höherer Frequenzen. Außerdem wird die Wechselwirkung von Magnonen mit Photonen und Plasmonen für eine mögliche Programmierung der Funktionalitäten untersucht. Hier kann das IIM die gesamte Prozesskette abdecken, beginnend bei Herstellung komplexer Materialien, über die Ionen­strahlmodifikation und Nanofabrikation bis hin zur dynami­schen Charakterisierung. Die breite Palette an Charakterisierungsverfahren reicht von zeit­aufgelösten fs-Techniken über state-of-the-art Resonanzverfahren zu Spektroskopiemethoden bis in den THz-Bereich hinein. Neben diesen high-end Anwendungen nutzen wir unser Knowhow im Bereich magne­tischer Sensorik um low-cost Anwendungen für verschie­denste Technologien kommer­ziell zu ver­mark­ten.  Dem Helmholtz-Innovation Lab. FlexiSense kommt hier besondere Bedeutung zu.

Beteiligte Abteilungen des Instituts