Doktorsvörn í efnafræði - Mariia Potkina

Streymi

Doktorsefni: Mariia Potkina

Heiti ritgerðar: Stöðugleiki og tímaframvinda hendinna segulástanda í sam- og andseglandi efnum (Stability and dynamics of chiral magnetic structures in ferro- and antiferromagnets)

Andmælendur:
Dr. Gísli Hólmar Jóhannesson, sviðsstjóri stærðfræði og raunvísinda hjá Keili
Dr. Sergei A. Egorov, prófessor við University of Virginia,  Bandaríkjunum

Leiðbeinandi: Dr. Hannes Jónsson, prófessor við Raunvísindadeild HÍ

Einnig í doktorsnefnd: Dr. Valery M. Uzdin, prófessor við ITMO háskólann í St. Pétursborg, Rússlandi
Dr. Pavel F. Bessarab, sérfræðingur við Raunvísindastofnun Háskólans

Doktorsvörn stýrir: Dr. Oddur Ingólfsson, prófessor og varadeildarforseti Raunvísindadeildar HÍ

Ágrip

Smækkun seguleininga fyrir gagnageymslu, flutning og úrvinnslu upplýsinga niður í nanóskala myndi leggja grunninn að miklum framförum í upplýsingatækni, bæði hvað varðar hraða og orkunotkun. Slík þróun krefst greiningar á stöðugleika staðbundinna segulástanda með tilliti til varmaorku og tilviljunarkenndra utanaðkomandi áhrifa. Í ritgerðinni eru þessi atriði rannsökuð með því að nota virkjunarástandskenninguna innan kjörsveifilsnálgunarinnar. Líftími skyrmeinda er reiknaður út fyrir ýmis gildi á hlutfallinu milli grindarfastans og stærðar skyrmeindarinnar. Orkuþröskuldurinn fyrir eyðingu skyrmeindar nálgast Belavin-Polyakov neðri mörk á orku stakeindar í sigma-líkaninu og óreiðuframlagið til forveldisstuðulsins í Arrhenius líkingunni stefnir á fasta. Líftími skyrmeindar getur þar af leiðandi verið nægjanlega langur við stofuhita ef hún samanstendur af nægjanlega stórum fjölda spuna, jafnvel þótt tvískauts-tvískauts víxlverkun sé ekki tekin með í reikninginn. Gerðir eru útreikningar á skyrmeindum í andseglandi efnum og eiginleikar þeirra bornir saman við skyrmeindir í samseglandi efnum. Hraðafastinn fyrir eyðingu skyrmeindar inni í efninu, sem og brotthvarf skyrmeindar í gegnum jaðra segulefnisins og binding við óseglandi óhreinindi, er reiknaður sem fall af álögðu segulsviði. Líftími andskyrmeinda við stofuhita í Mn–Pt–Sn Heusler efni hefur verið reiknaður út með því að nota atómskalalíkan sem inniheldur allt að milljón spuna. Niðurstöður reikninganna sýna að sá langi líftími sem hefur verið ákvarðaður með mælingum á tilraunastofu stafar af hárri virkjunarorku frekar en entrópíuáhrifum í þessu kerfi. Eiginleikar andskyrmeinda í samseglandi og andseglandi þunnum húðum eru greindir með vörpun á spunavigrum og útvíkkuðum Heisenberg Hamilton virkja. Auðvelt er að bera saman færslueiginleika, sem og varmafræðilegan stöðugleika andskyrmeinda og samsvarandi skyrmeinda með þessari vörpun.

Um doktorsefnið

Mariia Potkina fæddist í Sankti Pétursborg í Rússlandi árið 1993 og ólst upp í Leníngrad-héraði. Hún lærði kennilega eðlisfræði í St. Petersburg State University þar sem hún lauk BA- og meistaragráðu. Árið 2017 hóf hún doktorsnám við Háskóla Íslands þar sem hún hefur rannsakað stöðugleika hendinna segulástanda fyrir gagnageymslu. Í frítíma sínum nýtur hún þess að læra taugavísindi og tungumál og stunda sund.