Consortional main: Magnetism and superconductivity in intermetallic nanocomposites  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
115575
Type K
Principal investigator Szunyogh, László
Title in Hungarian Konzorcium, fő p.: Mágnesség és szupravezetés fémes nanokompozitokban
Title in English Consortional main: Magnetism and superconductivity in intermetallic nanocomposites
Keywords in Hungarian mágnesség, nanoszerkezetek, spin-dinamika, elektronkorreláció, szupravezetés
Keywords in English magnetism, nanostructures, spin dynamics, electron correlation, superconductivity
Discipline
Physics (Council of Physical Sciences)100 %
Ortelius classification: Electronic, magnetic and superconductive properties
Panel Physics 1
Department or equivalent Department of Theoretical Physics (Budapest University of Technology and Economics)
Participants Csire, Gábor
Deák, András
Lászlóffy, András
Nagyfalusi, Balázs
Oroszlány, László
Palotás, Krisztián
Rózsa, Levente
Simon, Eszter
Udvardi, László
Starting date 2015-09-01
Closing date 2020-08-31
Funding (in million HUF) 33.264
FTE (full time equivalent) 17.15
state closed project
Summary in Hungarian
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
Projektünkkel a komplex funkcionális mágneses anyagok tervezésére irányuló nemzetközi kutatásokhoz kívánunk csatlakozni. Kutatásaink középpontjában nanomágnesség jelenségei és a nagysűrűségű mágneses adattárolás eszközei állnak. Ezek közé tartoznak a nagy ’exchange bias’ effektust mutató hibrid határfelületek és a potenciális adattároló mágneses nanoszerkezetek. Egyik kiemelt célkitűzésünk a hagyományos IrMn antiferromágnes helyettesítése Heusler ötvözetekkel a magnetorezisztív szenzorokban és merevlemezek olvasófejeiben. Kiterjedten tanulmányozunk olyan, a közelmúltban felfedezett komplex mágneses állapotokat ultravékony filmekben, mint a spin-spirálok és skyrmion rácsok, valamint a nanorészecskék szuperparamágneses viselkedését. Vizsgálatainkat relativisztikus ab initio számítási módszerekkel végezzük, amelyeket vagy közvetlenül kapcsolunk össze spin-dinamika szimulációkkal, vagy segítségükkel alkalmas spin-modelleket alkotunk. Pásztázó alagút mikroszkóp szimulációs kódokat fejlesztünk az alagút spin-áram atomi felbontású vizsgálatára komplex mágneses szerkezetekben. Kifejlesztünk egy programcsomagot a Bogoljubov – de Gennes egyenlet megoldására, mellyel a normál fém –szupravezető heteroszerkezetekben a proximity effektust és az Andreev kötött állapotokat tanulmányozzuk. Ezt a célkitűzésünket ígéretes spintronikai alkalmazások motiválják. Kutatásainkat kiterjesztjük a topológikus szupravezetőkre és különböző nem-konvencionális szupravezető heteroszerkezetekre. valamint vizsgáljuk a mágneses szennyezők szerepét is. Kutatásainkat széles nemzetközi együttműködés keretében végezzük, mely vezető kísérleti csoportokat is magában foglal.

Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
Pályázatunk kutatási célkitűzései egyrészt az itineráns elektronrendszerek véges hőmérsékletű mágnességének alapvető módszertani kérdéseire, másrészt a technológia számára releváns anyagok vizsgálatára vonatkoznak. A megválaszolandó kulcskérdések az alábbiak:
(1) Alkalmasak-e a spin-modellek a nanorendszerek (határfelületek, vékonyrétegek és nanorészecskék) komplex mágneses szerkezetének és mágneses dinamikájának leírására? Hogyan befolyásolják a hőmérsékleti spin-fluktuációk a spin-modell paramétereit? Mennyire jelentősek a több-spin kölcsönhatások és hogyan lehet azokat kiszámítani?
(2) Milyen jelenségek megértéséhez jutunk közelebb a véges hőmérsékletű mágnesség ’tisztán’ ab initio leírására szolgáló relativisztikus Rendezetlen Lokális Momentum (RDLM) eljárás segítségével? Milyen korlátok között és milyen rendszerekre alkalmazható az ab initio spin-dinamika eljárás véges hőmérsékletű, valós idejű kiterjesztése? Milyen előnyökkel rendelkezik egy ilyen eljárás a spin-modell szimulációkkal szemben?
(3) Milyen felbontási pontossággal reprodukálhatók komplex mágneses rendszerek kísérleti STM képei elméleti szimulációkkal és milyen információk nyerhetők az alagutazó vektor-spin formalizmus alapján?
(4) Az Andreev szórás mikroszkopikus szintű tanulmányozása és a multiréteg heteroszerkezetek geometriai kényszereinek figyelembevétele szükségessé teszi a Bogoljubov-de Genne egyenlet megoldását első elvekből, a sűrűség funkcionál elmélet Kohn-Sham egyenletei alapján. Milyen következményei vannak a heterostruktúra kémiai összetételének (különböző fémek és ötvözetek), valamint geometriájának (kristálytani orientáció és rétegvastagságok), illetve a spin-pálya kölcsönhatásnak?

Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
Projektünkben a mágneses jelenségek vizsgálatának új elméleti és számítási módszereit dolgozzuk ki, valamint a nagysűrűségű mágneses adattárolás technológia terén optimális rendszerekre teszünk javaslatot. Korszerű többszintű szimulációk segítségével az IrMn antiferromágnes helyettesítését tervezzük Heusler ötvözetekkel magnetorezisztív kontaktusokban. Ezek a számítások egyúttal elősegítik az ’exchange bias’ effektus alaposabb megértését réteges heterostruktúrákban. Mágneses nanorészecskéken végzett spin-modell és ab initio spin-dinamika szimulációkkal a szuperparamágneses határ kontrollálhatóságára nézve szerzünk új ismereteket. Kiemelkedő jelentőségűek lehetnek a mágneses nanorészecske hipertermiára vonatkozó vizsgálataink, mellyel az alternatív daganatkezelési eljárások tökéletesítéséhez járulhatunk hozzá. Ezen alapvető kutatási célokkal párhuzamosan több innovatív módszertani fejlesztést vezetünk be. Az önkonszisztens RDLM módszerrel a longitudinális spin-fluktuációkat vesszük figyelembe véges hőmérsékleten. A beágyazott klaszter programcsomagba implementált metadinamika eljárással a nanorészecskék mágneses anizotrópia energiájának hőmérsékletfüggését tudjuk kiszámítani. Újonnan kifejlesztett vektor-spin STM modellünk túlmutat a kísérletek jelenlegi szintjén és, reményeink szerint, eredményeink kísérleti kollégáinkat olyan spin-polarizált STM berendezések építésére ösztönzik, amelyekkel atomi felbontású vektor-spin mérések végezhetők. Az első elveken alapuló Bogoljubov-de Gennes egyenletek megoldására kifejlesztett új és egyedi számítógépes programunk lehetővé teszi az Andreev kötött állapotok számítását normál fém – szupravezető heteroszerkezetekben. Ennek segítségével a proximity effektust és a szupravezetés kritikus hőmérsékletének kísérletileg megfigyelt oszcillációit tanulmányozzuk a normál fém film vastagságának függvényében. Az új számítógépes program lehetővé teszi a mágneses szennyezők szerepének vizsgálatát valamint topológikus szupravezetők és nem-konvencionális szupravezetők multirétegeinek vizsgálatát is.

A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
A hibrid mágneses nanoszerkezetek (multirétegek, vékonyfilmek, nanorészecskék) a jelen és jövő számos technológiai eszközének alkotóelemei. A teljesség igénye nélkül ide tartoznak a mágneses szenzorok, az információtechnológia újszerű logikai egységei, a nagysűrűségű mágneses adattároló eszközök, a mágneses biológiai markerek és a mágneses hűtéstechnika. A korszerű piaci alkalmazások iránti folytonosan növekvő igény új, magas-funkcionalitású anyagok költséghatékony előállítását követeli meg. Példaként említjük a ritka-földfémek helyettesítésének szükségszerűségét állandó mágnesekben, vagy az irídium elem helyettesítését kereskedelmi antiferromágnesekben, mivel ezen elemek világpiaci ára az utóbbi években jelentősen megemelkedett. A mágneses nanorészecske hipertermia optimális tervezése a daganatos megbetegedések alternatív kezelésében jelenthet előrelépést. Konzorciumunk kutatási programja a szilárdtest mágnesség modern elméleti kutatási módszereinek fejlesztésére és alkalmazására irányul, melyek segítségével a fenti problémák megoldására új funkcionális anyagok felderítését tervezzük. A jelen OTKA pályázat kiváló lehetőséget biztosít arra, hogy a partnerintézmények folytassák tradicionális és sikeres együttműködésüket a modern anyagtudomány nagy kihívást jelentő területein. Ezek közé tartoznak a mágnesség és a fejlett technológiai anyagok szelektív tulajdonságai közötti kapcsolat vizsgálata vagy a szupravezető eszközök modern spintronikai alkalmazásai. A nemzetközi élvonalhoz tartozó kutatás mellett, OTKA pályázatunk egyúttal támogatja kiváló fiatal kutatók karrierjét hazánk modern számítógépes szilárdtest kutatási programjában.
Summary
Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
With this project we intend to contribute to the international research effort in designing composite magnetic structures of high functionality. We mainly focus on phenomena and materials related to high density magnetic recording like hybrid interfaces exhibiting large exchange bias and magnetic nanoparticles as potential storage units. A particular objective of our project is to search for an optimal Heusler alloy replacement of the commercial IrMn antiferromagnet in magnetoresistive sensors and read-heads. Furthermore, we will intensively study newly discovered complex magnetic states in ultrathin films such as spin-spirals and skyrmions, as well as the superparamagnetic behavior of magnetic nanoparticles. Our investigations are based on relativistic first principles computational methods, either merged directly with spin-dynamics simulations or used to produce parameters for suitable spin-models. We also develop high-resolution scanning tunneling microscopy simulation tools to investigate spin transport in tunnel junctions showing complex magnetism. Motivated by promising spintronics applications we develop computational tools for solving the Bogoliubov-de Gennes equations in order to study the proximity effect and Andreev bound states in normal metal-superconductor heterostructures. The code will also be used to investigate topological superconductors, the role of magnetic impurities, and various heterostructures with unconventional superconductivity. We carry out our project within a broad international cooperation comprising also leading experimental research groups.

What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
The proposed research addresses fundamental questions and methodological problems of ab initio based theories of finite temperature magnetism of itinerant electrons, as well as current problems related to technologically relevant devices. The key points to answer are as follows:
(1) Are spin-models accurate enough to describe the complex magnetic states and magnetization dynamics of nanostructures (hybrid interfaces, nanoparticles)? What is the effect of the thermal spin-fluctuations to the spin-model parameters? How important are the multi-spin interactions and how to derive them?
(2) What are the phenomena that can ultimately be explained in terms of the relativistic Disordered Local Moment (RDLM) scheme as a ‘truly’ ab initio theory of finite temperature magnetism? What are the limitations of the real-time and finite temperature ab initio spin-dynamics? What achievement can be gained against spin-models?
(3) How accurately can experimental STM images of complex magnetic systems be reproduced by theoretical simulations and what information can be obtained from a vector spin tunneling formalism?
(4) To study the Andreev scattering on a microscopic level and to take into account the geometrical constraints in multilayer heterostructures, it is inevitable to solve the Bogoliubov-de Gennes (BdG) equations based on the first-principles Kohn-Sham equations of the density functional theory. What are the effects of the chemical composition (different metals and alloys) and the surface geometry (crystallographic orientation, thickness of films) and spin-orbit coupling?

What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
We expect that our project will deliver novel theoretical and computational tools to the investigation of magnetic phenomena, as well as predict improved systems serving as basis of high density magnetic recording technology. Based on advanced multi-scale simulations we are going to find a thermally stable functional replacement of IrMn by Heusler alloys in MR junctions, whilst we aim to achieve a deep-rooted theoretical understanding of the exchange bias phenomenon in layered heterostructures. Advanced spin-model and ab initio spin-dynamics studies will be performed to increase our knowledge on the controllability of the superparamagnetic limit of magnetic nanoparticles. Our investigations on the magnetic nanoparticle hyperthermia can have particular importance that can help to improve the alternative non-invasive tumor treatments. Related to these research goals, several methodological innovations will be introduced, e.g. a self-consistent RDLM scheme to include longitudinal spin-fluctuations at finite temperatures or metadynamics merged with the Embedded Cluster method to study the temperature dependence of the magnetic anisotropy energy of nanoparticles. Our vector spin STM model will beat the experimental state of the art and the results could inspire experimentalists to make an increased effort to build a spin-polarized STM equipment capable of vector spin measurements in atomic resolution. Based on first principles Bogoliubov-de Gennes equations we develop a novel and unique computer code which allows us to study the role of the Andreev bound states related to the proximity effect in normal metal-superconductor heterostructures and the experimentally observed changes of the superconducting critical temperature as a function of the normal metal thickness, to investigate topological superconductors, the role of magnetic impurities, and various heterostructures with unconventional superconductors.

Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
Hybrid magnetic nanostructures (multilayers, thin films, nanoparticles) are widely used materials for current and future technologies related to magnetic sensors, logic devices in information technology, high-density data recording, biological makers and magnetic refrigeration. The continuous need for advanced commercial applications requires the exploration of novel materials that allow for high functionality and cost-effective production. Among others we highlight the demanding necessity to replace rare-earth elements in permanent magnets or Iridium in commercial antiferromagnets, since the price of these elements enormously increased during the past years. An optimal design of magnetic nanoparticle hyperthermia can lead to an improved non-invasive tumor treatment. Our consortium proposes a joint effort in developing and applying modern theoretical methods of magnetism in solid matter for the identification of new functional materials. This OTKA project provides a great opportunity to continue the long-lasting fruitful collaboration between the partner institutions to address challenging and prosperous fields in materials design, such as the role of magnetism in tailored properties of high-technology materials or employing superconductor devices for highly advanced spintronics applications. In addition to front-line research, this OTKA project will support the carrier of outstanding young scientists in the research of modern computational solid state physics of Hungary.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Konzorciumunk széleskörű elméleti kutatásokat végzett a spintronika, a nanomágnesség és a szupravezetés területén. Elsőelvű számolásokra és spin model szimulációkra épülő többszintű módszerek segítségével számos, alapkutatási vagy technológiai szempontból fontos jelenséget tanulmányoztunk. Ezek közé tartoznak az ‘exchange bias’ effektus réteges heteroszerkezetekben, a nemkollineáris mágneses állapotok és véges hőmérsékleti mágnesség tömbi rendszerekben, vékonyrétegekben és nanorészecskékben. Legfontosabb eredményeink a vékonyrétegekben észlelt mágneses skyrmionok statikus, dinamikus és termikus tulajdonságainak, valamint szupravezető felületekre helyezett mágneses adatomok vizsgálatára vonatkoztak. A hibrid normál fém – szupravezető heterostruktúrák ab initio vizsgálata ugyancsak kutatásaink középpontjában állt, és a jövőben is ezt tervezzük a topologikus szupravezetés gyorsan fejlődő területéhez kapcsolódóan. Pályázatunk eredményeképpen összesen 57 szakcikket publikáltunk, melyek kumulatív impaktfaktora 221. A viszonylag rövid időtáv ellenére, ezekre már több mint 330 független hivatkozást érkezett. Érdemes megemlítenünk, hogy a projekt időtartama alatt négy diákunk szerzett egyetemi doktori fokozatot. Egy fiatal munkatársunk Humboldt kutatási ösztöndíjat nyert és további hárman posztdoktori, illetve fiatal kutatói NKFI pályázatot nyertek.
Results in English
Our consortium performed extensive theoretical research in the field of spintronics, nanomagnetism and superconductivity. Based on advanced multi-scale methods including first-principles electronic calculations and spin-model simulations we studied several phenomena of fundamental and technological interest, such as the exchange bias phenomenon in layered heterostructures, noncollinear magnetic ground states and finite temperature magnetism in bulk and thin film systems, as well as magnetic nanoparticles, to name a few. Our most important results are related to the static, dynamic and thermal properties of magnetic skyrmions in ultrathin films and to magnetic adatoms at superconducting surfaces. The ab initio study of hybrid normal metal – superconductor heterostructures also lies at the heart of our recent and future research in the emerging field of topological superconductivity. We published 57 scientific research papers with a cumulative impact factor of 221. Despite of the relatively short time frame involved these works attracted more than 330 external citations. It should be stressed that during the period of this NKFI project four post-graduate students in our consortium received PhD degree, one of our young coworkers obtained a Humboldt Research Fellowship, while three of them won postdoctoral and young-researcher NKFI projects.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=115575
Decision
Yes





 

List of publications

  
Pyeongjae Park, Joosung Oh, Klára Uhlirová, Jerome Jackson, András Deák, László Szunyogh, Ki Hoon Lee,Hwanbeom Cho, Ha-Leem Kim, Helen C. Walker, Devashibhai Adroja, Vladimir Sechovsky and Je-Geun Park: Magnetic excitations in non-collinear antiferromagnetic Weyl semimetal Mn3Sn, npj Quantum Materials 3, 63, 2018
E. Simon and L. Szunyogh: Spin-spiral formalism based on the multiple-scattering Green's function technique with applications to ultrathin magnetic films and multilayers, Physical Review B 100, 134428, 2019
B. Nagyfalusi, L. Udvardi, and L. Szunyogh: Metadynamics study of the temperature dependence of magnetic anisotropy and spin-reorientation transitions in ultrathin films, Physical Review B 100, 174429, 2019
E. Simon, A. Donges, L. Szunyogh and U. Nowak: Noncollinear antiferromagnetic states in Ru-based Heusler compounds induced by biquadratic coupling, Physical Review Materials 4, 084408, 2020
S. K. Ghosh, G. Csire, P. Whittlesea, J. F. Annett, M. Gradhand, B. Újfalussy, and J. Quintanilla: Quantitative theory of triplet pairing in the unconventional superconductor LaNiGa2, Physical Review B 101, 100506(R), 2020
T. G. Saunderson, J. F. Annett, B. Újfalussy, G. Csire, and M. Gradhand: Gap anisotropy in multiband superconductors based on multiple scattering theory, Physical Review B 101, 064510, 2020
G. Csire, B. Ujfalussy, and J. F. Annett: Nonunitary triplet pairing in the noncentrosymmetric superconductor LaNiC2, European Physical Journal B 91, 217, 2018
Z. Tajkov,D. Visontai, L. Oroszlány, and J. Koltai: Topological Phase Diagram of BiTeX–Graphene Hybrid Structures, Applied Sciiences 9(20), 4330, 2019
Z. Tajkov, J. Koltai, J. Cserti, and L. Oroszlány: Competition of topological and topologically trivial phases in patterned graphene based heterostructures, Physical Review B 101, 235146, 2020
K. Palotás, L. Rózsa, E. Simon, and L. Szunyogh: Prediction of maximally efficient spin switching of magnetic skyrmionic textures in spin-polarized STM from theoretical calculations, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, in print, 2020
J. Hagemeister, A. Siemens, L. Rózsa, E. Y. Vedmedenko, and R. Wiesendanger: Controlled creation and stability of kπ skyrmions on a discrete lattice, Physical Review B 97, 174436, 2018
E. Simon, R. Yanes, S. Khmelevskyi, K. Palotás, L. Szunyogh, and U. Nowak: Magnetism and exchange-bias effect at the MnN/Fe interface, Physical Review B 98, 094415, 2018
A. Lászlóffy, L. Rózsa, K. Palotás, L. Udvardi, and L. Szunyogh: Magnetic structure of monatomic Fe chains on Re(0001): Emergence of chiral multispin interactions, Physical Review B 99, 184430, 2019
L. Oroszlány, J. Ferrer, A. Deák, L. Udvardi, and L. Szunyogh: Exchange interactions from a nonorthogonal basis set: From bulk ferromagnets to the magnetism in low-dimensional graphene systems, Physical Review B 99, 224412, 2019
Krisztián Palotás: High-resolution combined tunneling electron charge and spin transport theory of Néel and Bloch skyrmions, Physical Review B 98, 094409, 2018
Lucas Schneider , Manuel Steinbrecher, Levente Rózsa, Juba Bouaziz , Krisztián Palotás, Manuel dos Santos Dias, Samir Lounis, Jens Wiebe and Roland Wiesendanger: Magnetism and in-gap states of 3d transition metal atoms on superconducting Re, npj Quantum Materials 4, 42, 2019
Péter Boross, János K. Asbóth, Gábor Széchenyi, László Oroszlány, and András Pályi: Poor man’s topological quantum gate based on the Su-Schrieffer-Heeger model, Physical Review B 100, 045414, 2019
Zoltán Tajkov, Dávid Visontai, László Oroszlány, and János Koltai: Uniaxial strain induced topological phase transition in bismuth–tellurohalide–graphene heterostructures, Nanoscale 11, 12704, 2019
L. Rózsa, S. Selzer, T. Birk, U. Atxitia, and U. Nowak: Reduced thermal stability of antiferromagnetic nanostructures, Physical Review B 100, 064422, 2019
A. F. Schäffer, L. Rózsa, J. Berakdar, E. Y. Vedmedenko, and R. Wiesendanger: Stochastic dynamics and pattern formation of geometrically confined skyrmions, Communications Physics. 2, 72, 2019
L. Rózsa, J. Hagemeister, E. Y. Vedmedenko, and R. Wiesendanger: Localized spin waves in isolated kπ skyrmions, Physical Review B 98, 224426, 2018
L. Rózsa, J. Hagemeister, E. Y. Vedmedenko, and R. Wiesendanger: Effective damping enhancement in noncollinear spin structures, Physical Review B 98, 100404(R), 2018
A. Lászlóffy, L. Rózsa, K. Palotás, L. Udvardi, and L. Szunyogh: Magnetic structure of monatomic Fe chains on Re(0001): Emergence of chiral multispin interactions, Physical Review B 99, 184430, 2019
Péter Boross, János K. Asbóth, Gábor Széchenyi, László Oroszlány, and András Pályi: Poor man’s topological quantum gate based on the Su-Schrieffer-Heeger model, Physical Review B 100, 045414, 2019
L. Rózsa, S. Selzer, T. Birk, U. Atxitia, and U. Nowak: Reduced thermal stability of antiferromagnetic nanostructures, Physical Review B 100, 064422, 2019
A. F. Schäffer, L. Rózsa, J. Berakdar, E. Y. Vedmedenko, and R. Wiesendanger: Stochastic dynamics and pattern formation of geometrically confined skyrmions, Communications Physics 2, 72, 2019
B. Nyári, A. Deák, and L. Szunyogh: Weak ferromagnetism in hexagonal Mn3Z alloys (Z = Sn, Ge, Ga), Physical Review B 100, 144412, 2019
L. Oroszlány, J. Ferrer, A. Deák, L. Udvardi, and L. Szunyogh: Exchange interactions from a nonorthogonal basis set: From bulk ferromagnets to the magnetism in low-dimensional graphene systems, Physical Review B 99, 224412, 2019
L. Oroszlány, A. Deák, E. Simon, S. Khmelevskyi, L. Szunyogh: Magnetism of Gadolinium: a First-Principles Perspective, Physical Review Letters 115, 096402, 2015
E. Simon, J. Gy. Vida, S. Khmelevskyi, L. Szunyogh: Magnetism of ordered and disordered Ni2MnAl full Heusler compounds, Physical Review B 92, 054438, 2015
Xiaoqing Li, Stephan Schönecker, Eszter Simon, Lars Bergqvist, Hualei Zhang, László Szunyogh, Jijun Zhao6, Börje Johansson, Levente Vitos: Tensile strain-induced softening of iron at high temperature, Scientific Reports 5, 16654, 2015
P. Rakyta, B. Ujfalussy, L. Szunyogh: Band bending at the surface of Bi2Se3 studied from first principles, New Journal of Physics 17, 123011, 2015
J. Rácz, P. F. de Chatel, I. A. Szabó, L. Szunyogh, I. Nándori: Improved efficiency of heat generation in nonlinear dynamics of magnetic nanoparticles, Physical Review E 93, 012607, 2016
L. Rózsa, E. Simon, K. Palotás, L. Udvardi, L. Szunyogh: Complex magnetic phase diagram and skyrmion lifetime in an ultrathin film from atomistic simulations, Pysical Review B 93, 024417, 2016
K. Palotás, G. Mándi, L. Szunyogh: Enhancement of the spin transfer torque efficiency in magnetic STM junctions, Physical Review B, 94, 064434, 2016
S. Khmelevskyi, E. Simon, L. Szunyogh, P. Mohn: Microscopic origin of ferro-antiferromagnetic transition upon non-magnetic substitution in Ru2(Mn1-xVx)Ge full Heusler alloys, Journal of Alloys and Compounds 692, 178, 2017
G. Csire, J. Cserti, I. Tüttő, and B. Újfalussy: Prediction of superconducting transition temperatures of heterostructures based on the quasiparticle spectrum, Physical Review B 94, 104511, 2016
Deak A, Hinzke D, Szunyogh L, Nowak U: Role of temperature-dependent spin model parameters in ultra-fast magnetization dynamics, J PHYS CONDENS MAT 29: (31), 2017
Donges A, Khmelevskyi S, Deak A, Abrudan RM, Schmitz D, Radu I, Radu F, Szunyogh L, Nowak U: Magnetization compensation and spin reorientation transition in ferrimagnetic DyCo5: Multiscale modeling and element-specific measurements, PHYS REV B 96: (2), 2017
Gerlach S, Oroszlany L, Hinzke D, Sievering S, Wienholdt S, Szunyogh L, Nowak U: Modeling ultrafast all-optical switching in synthetic ferrimagnets, PHYS REV B 95: (22), 2017
Laszloffy A, Udvardi L, Szunyogh L: Atomistic simulation of finite-temperature magnetism of nanoparticles: Application to cobalt clusters on Au(111), PHYS REV B 95: (18), 2017
Rózsa L, Palotás K, Deák A, Simon E, Yanes R, Udvardi L, Szunyogh L, Nowak U: Formation and stability of metastable skyrmionic spin structures with various topologies in an ultrathin film, PHYS REV B 95: (9), 2017
Rózsa L, Deák A, Simon E, Yanes R, Udvardi L, Szunyogh L, Nowak U: Skyrmions with Attractive Interactions in an Ultrathin Magnetic Film, PHYS REV LETT 117: (15), 2016
Vida GyJ, Simon E, Rózsa L, Palotás K, Szunyogh L: Domain-wall profiles in Co/Irn /Pt(111) ultrathin films: Influence of the Dzyaloshinskii-Moriya interaction, PHYS REV B 94: (21), 2016
K. Palotás, L. Rózsa, E. Simon, L. Udvardi, L. Szunyogh: Spin-polarized scanning tunneling microscopy characteristics of skyrmionic spin structures exhibiting various topologies, Physical Review B 96, 024410, 2017
R. Yanes, E. Simon, S. Keller, B. Nagyfalusi, S. Khmelevsky, L. Szunyogh, and U. Nowak: Interfacial exchange interactions and magnetism of Ni2MnAl/Fe bilayers, Physical Review B, 96, 064435, 2017
A. Finco, L. Rózsa, Pin-Jui Hsu, A. Kubetzka, E. Vedmedenko, K. von Bergmann, and R. Wiesendanger: Temperature-Induced Increase of Spin Spiral Periods, Physical Review Letters, 119, 037202, 2017
G. Csire, S. Schönecker, and B. Újfalussy: First-principles approach to thin superconducting slabs and heterostructures, Physical Review B 94, 140502(R), 2016
G. Csire, J. Cserti and B. Újfalussy: First principles based proximity effect of superconductor–normal metal heterostructures, J. Phys.: Condens. Matter 28, 495701, 2016
Rózsa L, Deák A, Simon E, Yanes R, Udvardi L, Szunyogh L, Nowak U: Skyrmions with Attractive Interactions in an Ultrathin Magnetic Film, PHYS REV LETT 117: (15), 2016
Vida GyJ, Simon E, Rózsa L, Palotás K, Szunyogh L: Domain-wall profiles in Co/Irn /Pt(111) ultrathin films: Influence of the Dzyaloshinskii-Moriya interaction, PHYS REV B 94: (21), 2016
Rózsa L, Palotás K, Deák A, Simon E, Yanes R, Udvardi L, Szunyogh L, Nowak U: Formation and stability of metastable skyrmionic spin structures with various topologies in an ultrathin film, PHYS REV B 95, 094423, 2017
Deak A, Hinzke D, Szunyogh L, Nowak U: Role of temperature-dependent spin model parameters in ultra-fast magnetization dynamics, J PHYS CONDENS MAT 29: (31), 2017
Donges A, Khmelevskyi S, Deak A, Abrudan RM, Schmitz D, Radu I, Radu F, Szunyogh L, Nowak U: Magnetization compensation and spin reorientation transition in ferrimagnetic DyCo5: Multiscale modeling and element-specific measurements, PHYS REV B 96, 024412, 2017
Gerlach S, Oroszlany L, Hinzke D, Sievering S, Wienholdt S, Szunyogh L, Nowak U: Modeling ultrafast all-optical switching in synthetic ferrimagnets, PHYS REV B 95, 224435, 2017
Laszloffy A, Udvardi L, Szunyogh L: Atomistic simulation of finite-temperature magnetism of nanoparticles: Application to cobalt clusters on Au(111), PHYS REV B 95, 184406, 2017
Cuadrado R, Oroszlány L, Szunyogh L, Hrkac G, Chantrell RW, Ostler TA: A multiscale model of the effect of Ir thickness on the static and dynamic properties of Fe/Ir/Fe films, SCI REP 8: (1) Paper 3879. 13 p., 2018
Cuadrado Ramón, Oroszlány László, Deák András, Ostler Thomas A, Meo Andrea, Chepulskii Roman V, Apalkov Dmytro, Evans Richard F L, Szunyogh László, Chantrell Roy W: Site-Resolved Contributions to the Magnetic-Anisotropy Energy and Complex Spin Structure of Fe/MgO Sandwiches, PHYS REV APPL 9: (5) Paper 054048. 5 p., 2018
Howon Kim, Alexandra Palacio-Morales, Thore Posske, Levente Rózsa, Krisztián Palotás, László Szunyogh, Michael Thorwart, Roland Wiesendanger: Toward tailoring Majorana bound states in artificially constructed magnetic atom chains on elemental superconductors, SCIENCE ADVANCES 4: (5) Paper eaar5251. 7 p., 2018
Hsu P-J, Rózsa L, Finco A, Schmidt L, Palotás K, Vedmedenko E, Udvardi L, Szunyogh L, Kubetzka A, Von Bergmann K, Wiesendanger R: Inducing skyrmions in ultrathin Fe films by hydrogen exposure, NAT COMMUN 9: (1) Paper 1571. 7 p., 2018
Palotás K, Szunyogh L: Screened KKR, SPRINGER PROC PHYS 204: pp. 381-386., 2018
Simon E, Rozsa L, Palotas K, Szunyogh L: Magnetism of a Co monolayer on Pt(111) capped by overlayers of 5d elements: A spin-model study, PHYS REV B 97: (13) Paper 134405. 11 p., 2018
Hirohata A, Huminiuc T, Sinclair J, Wu HKF, Samiepour M, Vallejo-Fernandez G, O'Grady K, Balluf J, Meinert M, Reiss G, Simon E, Khmelevskyi S, Szunyogh L, Diaz RY, Nowak U, Tsuchiya T, Sugiyama T, Kubota T, Takanashi K, Inami N, Ono K: Development of antiferromagnetic Heusler alloys for the replacement of iridium as a critically raw material, J PHYS D APPL PHYS 50: (43) Paper 443001. 14 p., 2017
L. Rózsa, U. Atxitia, and U. Nowak: Temperature scaling of the Dzyaloshinsky-Moriya interaction in the spin wave spectrum, Physical Review B 96, 094436, 2017
Palotas K, Rozsa L, Szunyogh L: Theory of high-resolution tunneling spin transport on a magnetic skyrmion, PHYS REV B 97: (17) Paper 174402. 15 p., 2018
Gábor Csire, András Deák, Bendegúz Nyári, Hubert Ebert, James F. Annett, and Balázs Újfalussy: Relativistic spin-polarized KKR theory for superconducting heterostructures: Oscillating order parameter in the Au layer of Nb/Au/Fe trilayers, Phys. Rev. B 97, 024514, 2018
Bálint Fülöp, Zoltán Tajkov, János Pető, Péter Kun, János Koltai, László Oroszlány, Endre Tóvári, Hiroshi Murakawa, Yoshinori Tokura, and Sándor Bordács: Exfoliation of single layer BiTeI flakes, 2D Matererials 5, 031013, 2018
László Oroszlány, Balázs Dóra, József Cserti, and Alberto Cortijo: Topological and trivial magnetic oscillations in nodal loop semimetals, Phys. Rev. B 97, 205107, 2018
Z. Tajkov D. Visontai P. Rakyta L. Oroszlány J. Koltai: Transport Properties of Graphene‐BiTeI Hybrid Structures, Physica Status Solidi C 14, UNSP 1700215, 2018
T. Ščepka, P. Neilinger, A. S. Samardak, A. G. Kolesnikov, A. V. Ognev, A. V. Sadovnikov, V. A. Gubanov, S. A. Nikitov, K. Palotás, E. Simon, L. Szunyogh, J. Dérer, V. Cambel, M. Mruczkiewicz: Damping in Ru/Co-based multilayer films with large Dzyaloshinskii-Moriya interaction, arXiv:1911.02467, 2019
T. G. Saunderson, Zs. Györgypál, J. F. Annett, G. Csire, B. Újfalussy, M. Gradhand: Real-space multiple scattering theory for superconductors with impurities, arXiv:2009.08766, 2020




 

Events of the project

  
2018-11-07 16:16:03
Résztvevők változása
2018-07-10 10:27:56
Résztvevők változása
2016-10-06 15:25:09
Résztvevők változása



Back »