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Dr. Lin Chen

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Experimental Physics of Functional Spin Systems

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Offered Bachelor’s or Master’s Theses Topics

Kontrolle der Austauschwechselwirkung durch elektrische Felder

Es ist bekannt, dass die Austauschwechselwirkung erstmals von Heisenberg vor etwa 100 Jahren vorgeschlagen wurde. Ist ein Material erst einmal präpariert, so wird im Allgemeinen davon ausgegangen, dass es nicht möglich ist, die Größe der Austauschwechselwirkung zu ändern. Dieses Projekt zielt darauf ab, ein externes elektrisches Feld zur Kontrolle der Austauschwechselwirkung in ferromagnetischen Metallen zu nutzen. Zur Untersuchung der Steuerung durch ein elektrisches Feld verwenden wir ultradünnes Fe, das durch Molekularstrahlepitaxie auf einem Pt(111)-Substrat aufgewachsen ist. Ein Feldeffekttransistor wird mit Hilfe von Elektronenstrahllithographie hergestellt, und Magneto-Transport, magnetisch-optische und ferromagnetische Resonanztechniken werden zur Charakterisierung verwendet.

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It is known that the exchange interaction was first proposed by Heisenberg about 100 years ago. Once a material is prepared, it is generally assumed that it is not possible to change the magnitude of the exchange interaction. This project aims to use an external electric-field to control the exchange interaction in ferromagnetic metals. Here, to study the electric-field control, we use ultrathin Fe grown on Pt(111) substrate by molecular-beam epitaxy. A field-effect transistor device will be fabricated by electron-beam lithography, and magneto-transport, magnetic-optical and ferromagnetic resonance techniques will be used in this study.

suitable as
  • Bachelor’s Thesis Physics
Supervisor: Christian Back
Kontrolle der Spin-Orbit-Torques in ultradünnen Fe/Pt Bi-Lagen durch elektrische Felder
Spin-Orbit-Torques (SOTs) which can be used to manipulate the magnetization of thin ferromagnetic layers can be generated at interfaces to heavy metals such as Platinum. In this thesis we will attempt to modify the strength and direction of SOTs in thin bi-layers of Pt and Fe.
suitable as
  • Bachelor’s Thesis Physics
Supervisor: Christian Back
Untersuchung des "Flachbandmagnetismus" in dem magnetischen Weyl-Halbmetall CoSnS
A recent scanning tunneling microscopy experiment (Nature Physics 15, 443 (2019))shows the existence of an orbital magnetic moment in the magnetic Weyl semimetal CoSnS. Such orbital magnetism originates from the kinetically frustrated Kagome flat band in this (and other) material and is purely a quantum mechanical effect. We expect that this orbital magnetic moment can be detected by the electron spin resonance technique, and the experimental results will be compared with theoretical calculations.
suitable as
  • Bachelor’s Thesis Physics
Supervisor: Christian Back
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