2021, Zhang, Yang, Xu, Qiunan, Koepernik, Klaus, Rezaev, Roman, Janson, Oleg, Železný, Jakub, Jungwirth, Tomáš, Felser, Claudia, van den Brink, Jeroen, Sun, Yan

Spin Hall effect (SHE) has its special position in spintronics. To gain new insight into SHE and to identify materials with substantial spin Hall conductivity (SHC), we performed high-precision high-throughput ab initio calculations of the intrinsic SHC for over 20,000 nonmagnetic crystals. The calculations revealed a strong relationship between the magnitude of the SHC and the crystalline symmetry, where a large SHC is typically associated with mirror symmetry-protected nodal line band structures. This database includes 11 materials with an SHC comparable to or even larger than that of Pt. Materials with different types of spin currents were additionally identified. Furthermore, we found that different types of spin current can be obtained by rotating applied electrical fields. This improves our understanding and is expected to facilitate the design of new types of spin-orbitronic devices.

2016, Fomin, Vladimir M., Schmidt, Oliver G., Bürger, Danilo, Lösch, Sören, Rezaev, Roman, Levchenko, Evgenii, Dusaev, Renat

Der Bericht enthält eine vollständige Beschreibung des wissenschaftlichen Forschungsprojekts, das durch die bilaterale BMBF-Russland-Forschungsförderung 01 DJ13009 finanziert wurde. Die Projektdauer wird in drei Perioden unterteilt, die jeweils dem Jahr der Umsetzung entsprechen. Die grundlegende Aufgabe des Projekts war es zu untersuchen, wie die Nanostrukturierung von Materialen die supraleitenden Eigenschaften ändert. Auf Basis der zeitabhängigen Ginzburg-Landau Theorie wurde das mathematische Modell der supraleitenden Phänomene in krummlinigen Nanostrukturen erstellt. Die Validierung des Modells wurde durch Vergleich mit verfügbaren experimentellen Daten für planare Strukturen durchgeführt. Weiterhin wurde das erarbeitete Modell zur Untersuchung der Wirbeldynamik in krummlinigen Nanostrukturen in einem Magnetfeld angewendet. Der Einfluss von Pinning-Zentren und die Dissipation der Energie in Abhängigkeit von den Randbedingungen wurden analysiert. Die im Rahmen des Projekts erhaltenen wissenschaftlichen Ergebnisse zeigen deutlich die Vorteile der gekrümmten supraleitenden Nanostrukturen in modernen Anwendungen der Supraleitung. Während des Projekts wurde eine innovative Software entwickelt, welche als Instrument für das virtuelle Design von Experimenten in supraleitenden gekrümmten Nano- und Mikrostrukturen genutzt werden kann.