Het benutten van de interne dynamiek van niet-homogene magnetisatie staten voor technologische en biomedische toepassingen.

De wisselwerking tussen verschillende interacties leidt tot complexe magnetisatiestructuren op de nanoschaal, zoals vortices en skyrmions. Deze structuren kunnen interne inhomogene dynamica vertonen, bijvoorbeeld in het technologisch relevante regime waarin ze relatief zwak aangedreven worden t.o.v. hun thermische excitatie. In dit project zullen we deze inhomogene dynamica uitbuiten met als doel om een state-of-the-art medische en technologische toepassing te verbeteren. We zullen dit doel bereiken aan de hand van computationeel uitdagende micromagnetische simulaties, gecomplementeerd door experimentele resultaten verkregen binnen het kader van 2 internationale samenwerkingen. 1. In collaboratie met PTB Berlijn, Duitsland, zullen we de relaties ontrafelen die het potentieel om warmte te genereren beschrijven als functie van de structurele eigenschappen van niet-uniform gemagnetiseerde nanodeeltjes (bv. een vortex toestand, die een factor 10 efficiënter kan zijn t.ov. een uniforme toestand) om hun gebruik in de kankertherapie “magnetische hyperthermie” te optimaliseren. 2. In collaboratie met MIT, VS, zullen we een efficient aandrijfmechanisme voor skyrmions realiseren dat werkt op basis van de rectificatie van willekeurige thermische fluctuaties naar een gerichte beweging, in afwezigheid van aangelegde stromen. Deze structuren staan aan het voorfront van “stochastische logica” applicaties, waarvan onze doorbraak het stroomverbruik sterk zal doen dalen.