Skip navigation
Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.25673/2098
Title: Topological magnon materials and transverse magnon transport - [kumulative Dissertation]
Author(s): Mook, Alexander
Advisor(s): Mertig, Ingrid
Trimper, Steffen
Brouwer, Piet
Granting Institution: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Issue Date: 2017
Extent: 1 Online-Ressource (125 Seiten)
Type: Hochschulschrift
Exam Date: 09.10.2017
Language: English
Publisher: Universitäts- und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt
URN: urn:nbn:de:gbv:3:4-21061
Abstract: In dieser Arbeit werden fundamentale topologische Eigenschaften von Magnonen theoretisch untersucht. Die Magnonenspektren zwei- und dreidimensionaler Magneten werden durch topologische Invarianten charakterisiert, die im Rahmen der linearen Spinwellen-Näherung berechnet werden. Magnonische Gegenstücke zu elektronischen topologischen Chern-Isolatoren, Weyl-Semimetallen und Semimetallen mit Knotenlinien werden ermittelt. Ihre jeweiligen Ränder oder Oberflächen weisen topologisch geschützte Magnonenzustände auf. Die nichttriviale Topologie der Magnonenspektren führt zu transversalem Transport, z.B. zum thermischen Magnon-Hall-Effekt. Eine Methode zur Berechnung des Magnonentransports wird entwickelt, die auf klassischen, atomistischen Spindynamiksimulationen und der Kubo-Formel beruht. Sie wird verwendet, um den transversalen Transport im topologischen Magnon-Isolator Cu(1,3-Benzen-Dicarboxylat) und in Skyrmionkristallen, die den topologischen Magnon-Hall-Effekt aufzeigen, zu untersuchen.
This thesis reports on a theoretical study of fundamental topological properties of magnons. Magnon spectra of two- and three-dimensional magnets are characterized by topological invariants calculated within the framework of linear spin-wave theory. Magnonic counterparts of electronic topological Chern insulators, Weyl semimetals, and nodal-line semimetals are identified. They respectively host topologically protected edge magnons, magnon arcs, and magnon drumhead surface states. The nontrivial topology of magnon spectra leads to transverse transport, e.g., a thermal magnon Hall effect. To complement the results obtained in the limit of non-interacting magnons, a method for the computation of the magnon transport properties is developed, which is based on classical atomistic spin dynamics simulations and the Kubo formula. It is applied to the topological magnon insulator Cu(1,3-benzenedicarboxylate) and to skyrmion crystals that exhibit the topological magnon Hall effect.
URI: https://opendata.uni-halle.de//handle/1981185920/8870
http://dx.doi.org/10.25673/2098
Open access: Open access publication
Appears in Collections:Physik

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Dissertation-Mook.pdf19.11 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open
Show full item record BibTeX EndNote


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.