Kontakt

Dr. Helmut Schultheiß

Gruppenleiter
Spin Wechselwirkung und Kontrolle
h.schultheissAthzdr.de
Tel.: +49 351 260 3243

Spin Wechselwirkung und Kontrolle

Ziel unserer Gruppe ist die Erforschung fundamentaler Wechselwirkungen zwischen Spinwellen, spin-polarisierten Elektronen und Photonen, um Verknüpfungen und Synergien zwischen drei aktuellen Forschungsgebieten - der Magnonik, Spintronik und Photonik - zu identifizieren. Motiviert sind diese Untersuchungen durch die steigende Nachfrage nach neuen Konzepten, Technologien und Materialien für die Informationsverarbeitung. Einerseits stößt die elektronische Datenverarbeitung bereits heute an ihre Grenzen hinsichtlich Geschwindigkeit und parasitärer Hitzeentwicklung, andererseits fehlt es lichtbasierten Technologien an elektrischen Methoden, Photonen schnell auf der Nanometerskala zu kontrollieren. Spinwellen, die fundamentalen Anregungen eines Ferromagneten mit Frequenzen im Gigahertz- bis Terahertzbereich, bieten die Möglichkeit, die Vorteile der Spintronik und Photonik zu verbinden und neue Wege für die Informationsverarbeitung aufzuzeigen.

Aktuelle Publikationen

2026

Time-resolved observation of magnon splitting into vortex gyration and Floquet spin waves

Devolder, T.; Lopes Seeger, R.; Heins, C.; Jenkins, A.; Benetti, L. C.; Schulman, A.; Ferreira, R.; Philippe, G.; Chappert, C.; Schultheiß, H.; Schultheiß, K.; Kim, J.-V.

Reservoir-Computer auf Basis von Magnonen: Maschinelles Lernen im reziproken Raum

Schultheiß, H.; Schultheiß, K.

Predicting the Future with Magnons: Forecasting chaotic time series with reservoir computing

Xiong, Z.; Heins, C.; Devolder, T.; Kammerbauer, F.; Kläui, M.; Faßbender, J.; Schultheiß, H.; Schultheiß, K.

Control of magnon frequency combs in magnetic rings

Heins, C.; Kakay, A.; Kim, J. V.; Hlawacek, G.; Faßbender, J.; Schultheiß, K.; Schultheiß, H.

Self-induced Floquet magnons in magnetic vortices

Heins, C.; Körber, L.; Kim, J.-V.; Devolder, T.; Mentink, J. H.; Kakay, A.; Faßbender, J.; Schultheiß, K.; Schultheiß, H.

2025

Benchmarking a magnon-scattering reservoir with modal and temporal multiplexing

Heins, C.; Kim, J.-V.; Körber, L.; Faßbender, J.; Schultheiß, H.; Schultheiß, K.

Nonreciprocal spin-wave dispersion in magnetic bilayers

Heins, C.; Iurchuk, V.; Gladii, O.; Körber, L.; Kakay, A.; Faßbender, J.; Schultheiß, K.; Schultheiß, H.

2024

The 2024 magnonics roadmap

Flebus, B.; Grundler, D.; Rana, B.; Otani, Y.; Barsukov, I.; Barman, A.; Gubbiotti, G.; Landeros, P.; Akerman, J.; Ebels, U.; Pirro, P.; Demidov, V. E.; Schultheiß, K.; Csaba, G.; Wang, Q.; Ciubotaru, F.; Nikonov, D. E.; Che, P.; Hertel, R.; Ono, T.; Afanasiev, D.; Mentink, J.; Rasing, T.; Hillebrands, B.; Kusminskiy, S. V.; Zhang, W.; Du, C. R.; Finco, A.; van der Sar, T.; Luo, Y. K.; Shiota, Y.; Sklenar, J.; Yu, T.; Rao, J.

Generation of localized, half-frequency spin waves in micron sized ferromagnetic stripes: Experiments and simulations

Copus, M. G.; Hula, T.; Heins, C.; Flacke, L.; Weiler, M.; Schultheiß, K.; Schultheiß, H.; Camley, 
. E.

Time-resolved x-ray imaging of nanoscale spin-wave dynamics at multi-GHz frequencies using low-alpha synchrotron operation

Mayr, S.; Förster, J.; Finizio, S.; Schultheiß, K.; Gallardo, R. A.; Narkovic, R.; Dieterle, G.; Semisalova, A.; Bailey, J.; Kirk, E.; Suszka, A.; Lindner, J.; Gräfe, J.; Raabe, J.; Schütz, G.; Weigand, M.; Stoll, H.; Wintz, S.

Parametric magnon transduction to spin qubits

Bejarano, M.; Goncalves, F. J. T.; Hache, T.; Hollenbach, M.; Heins, C.; Hula, T.; Körber, L.; Heinze, J.; Berencen, Y.; Helm, M.; Faßbender, J.; Astakhov, G.; Schultheiß, H.

Coherent Magnons with Giant Nonreciprocity at Nanoscale Wavelengths

Gallardo, R. A.; Weigand, M.; Schultheiß, K.; Kakay, A.; Mattheis, R.; Raabe, J.; Schütz, G.; Deac, A. M.; Lindner, J.; Wintz, S.

Steerable current-driven emission of spin waves in magnetic vortex pairs

Koraltan, S.; Schultheiß, K.; Bruckner, F.; Weigand, M.; Abert, C.; Suess, D.; Wintz, S.