Forschungsergebnisse zeigen: Bupropion steigert die Libido bei Frauen, die unter vermindertem sexuellen Verlangen leiden
Magnetooptische Mikroskopaufnahme eines Skyrmions (dunkler Fleck durch blauen Kreis markiert) in einem Ring magnetischen Materials: Dargestellt ist das räumlich aufgelöste Pinning-Potenzial, das die Aufenthaltswahrscheinlichkeit bestimmt. Dieses ist aufgrund von Materialfehlern inhomogen. Von innen nach außen sind die Ergebnisse aus Simulation und Experiment sowie eine hochaufgelöste Interpolation der experimentellen Ergebnisse dargestellt. Image Credit: Abb./©: Maarten A. Brems & Tobias Sparmann
Kollaboration an der Uni Mainz ermöglicht Simulation von Skyrmion-Dynamik auf experimentell relevanten Zeitskalen
Skyrmionen sind nanometer- bis mikrometergroße magnetische Wirbel, die sich wie Teilchen verhalten und durch elektrische Ströme bewegt werden können. Diese Eigenschaften machen Skyrmionen zu einem hervorragenden System für neuartige Datenspeicher oder Computer. Um solche Geräte zu optimieren, ist es jedoch meist zu rechenaufwendig, die komplizierte interne Struktur der Skyrmionen zu simulieren. Ein möglicher Ansatz ist die effiziente Simulation dieser magnetischen Wirbel als Teilchen, ähnlich der Simulation von Molekülen in der Biophysik. Bisher fehlte jedoch eine Umrechnung zwischen Simulationszeit und Echtzeit im Experiment.
Kooperation von Theorie und Experiment
Um dieses Problem zu lösen, haben sich an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) die theoretische Gruppe von Prof. Dr. Peter Virnau und die experimentelle Gruppe von Prof. Dr. Mathias Kläui zusammengetan. Das Vorgehen zur Bestimmung der Zeitumrechnung vereint experimentelle Messtechniken mit Analysemethoden der Statistischen Physik. “Wir können jetzt nicht nur die Dynamik der Skyrmionen quantitativ vorhersagen, die Simulationen sind auch ähnlich schnell wie die Experimente”, sagt der theoretische Physiker Maarten A. Brems, der die Methode entwickelt hat. “Die Vorhersagekraft der neuen Simulationen wird die Entwicklung von Skyrmion-basierten Anwendungen entscheidend beschleunigen”, freut sich Mathias Kläui, “gerade in Bezug auf neuartige, alternative energiesparende Computerarchitekturen, die unter anderem im Profilbereich TopDyn der Johannes Gutenberg-Universität Mainz im Fokus stehen.”
Die Ergebnisse wurden jetzt in der Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht und als “Editors’ Suggestion” ausgezeichnet.
Weiterführende Links:
- https://www.klaeui-lab.physik.uni-mainz.de – Kläui-Lab am Institut für Physik der JGU
- https://www.komet1.physik.uni-mainz.de/ – Arbeitsgruppe “Statistische Physik und Theorie der Weichen Materie” am Institut für Physik der JGU
- https://topdyn.uni-mainz.de/ – Profilbereich TopDyn – Dynamics and Topology der JGU
Lesen Sie mehr:
- https://presse.uni-mainz.de/erfolg-beim-energiesparenden-computing-mit-magnetischen-wirbeln/ – Pressemitteilung “Erfolg beim energiesparenden Computing mit magnetischen Wirbeln” (16.09.2024)
- https://presse.uni-mainz.de/mit-magnetischen-wirbeln-zu-energiesparenden-computern/ – Pressemitteilung “Mit magnetischen Wirbeln zu energiesparenden Computern” (11.09.2023)
- https://presse.uni-mainz.de/energieeffizientes-computing-mit-magnetischen-wirbeln/ – Pressemitteilung “Energieeffizientes Computing mit magnetischen Wirbeln” (29.11.2022)
- https://presse.uni-mainz.de/hindernislauf-der-mikroskopischen-hurrikans/ – Pressemitteilung “Hindernislauf der mikroskopischen Hurrikans” (07.06.2022)
- https://presse.uni-mainz.de/magnetische-wirbel-auf-engstem-raum/ – Pressemitteilung “Magnetische Wirbel auf engstem Raum” (03.03.2021)
- https://presse.uni-mainz.de/magnetische-wirbel-kristallisieren-in-zwei-dimensionen/ – Pressemitteilung “Magnetische Wirbel kristallisieren in zwei Dimensionen” (09.09.2020)
- https://presse.uni-mainz.de/skyrmionen-moegen-es-heiss-spinstrukturen-auch-bei-hohen-temperaturen-steuerbar/ – Pressemitteilung “Skyrmionen mögen es heiß: Spinstrukturen auch bei hohen Temperaturen steuerbar” (13.02.2020)
- https://presse.uni-mainz.de/rechnen-mit-dem-zufall-skyrmionen-finden-anwendung-in-neuartiger-computer-technologie/ – Pressemitteilung “Rechnen mit dem Zufall: Skyrmionen finden Anwendung in neuartiger Computer-Technologie” (24.04.2019)
- https://presse.uni-mainz.de/internationalem-forscherteam-gelingt-kontrollierte-bewegung-von-skyrmionen/ – Pressemitteilung “Internationalem Forscherteam gelingt kontrollierte Bewegung von Skyrmionen” (02.03.2016)
Original Source: https://press.uni-mainz.de/magnetic-whirl-simulation-in-real-time/
Original Publication
Maarten A. Brems, Tobias Sparmann, Simon M. Fröhlich, Leonie-C. Dany, Jan Rothörl, Fabian Kammerbauer, Elizabeth M. Jefremovas, Oded Farago, Mathias Kläui
Journal: Physical Review Letters
Article Title: Realizing Quantitative Quasiparticle Modeling of Skyrmion Dynamics in Arbitrary Potentials
Article Publication Date: 28-Jan-2025
DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.046701
Expert Contacts
Professor Dr. Peter Virnau
Johannes Gutenberg University Mainz — Institute of Physics
virnau@uni-mainz.de
Office: +49 6131 39-20493
Professor Dr. Mathias Kläui
Johannes Gutenberg University Mainz — Institute of Physics
klaeui@uni-mainz.de
Office: +49 6131 39-23633
Media Contact
Kathrin Voigt
Johannes Gutenberg University Mainz
kathrin.voigt@uni-mainz.de
Office: +49 6131 39-27008
Source: EurekAlert!
