O projekcie

CEL PROJEKTU:

Głównym celem projektu jest poszukiwanie nowych zjawisk fizycznych w układach o rozmiarach nanometrycznych, które wynikają z współistnienia i współoddziaływania prądu ładunkowego, prądu spinowego oraz prądu ciepła. W szczególności, przeprowadzone zostaną teoretyczne badania spinowych efektów w konwencjonalnej termoelektryczności oraz badania tzw. spinowych efektów termoelektrycznych. Badania te obejmą niskowymiarowe układy i układy hybrydowe, takie jak układy wielowarstwowe (metaliczne zawory spinowe, magnetyczne złącza tunelowe, układy nanokolumnowe), układy jedno-elektronowe (oparte na kwantowych kropkach, molekułach i atomach), dwuwymiarowe struktury, oraz magnetyczne kwantowe nanodruty. Istotnym elementem tych badań jest zaproponowanie nowych zjawisk fizycznych wraz z ich teoretycznym opisem i modelowaniem. Zrozumienie i wyjaśnienie zarówno nowych spinowych efektów, jak również niektórych zjawisk termoelektrycznych odkrytych ostatnio w układach nanoskopowych, będzie ważnym zadaniem projektu.

OKRES REALIZACJI: 19.09.2012 - 19.09.2016


Zespół naukowy

Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

prof. Józef Barnaś (kierownik projektu)

dr hab. Ireneusz Weymann
dr Anna Dyrdał
dr Maciej Misiorny
dr Pavel Balaz
dr Piotr Trocha,
mgr Łukasz Karwacki,
mgr Krzysztof Wójcik

Wydział Matematyki i Fizyki Stosowanej, Uniwersytet Techniczny w Rzeszowie

prof. Vitalii Dugaev

Wydział Fizyki, Politechnika Warszawska

prof. Renata Świrkowicz

dr Krzysztof Zberecki
dr Michał Wierzbicki

Publikacje

ROZDZIAŁY W KSIĄŻKACH:

  1. J. Barnaś, P. Baláž, A. Dyrdał, V. K. Dugaev
    Electrical and thermal control of magnetic moments
    in Symmetry, Spin Dynamics and the Properties of Nanostructures
    edited by Vitalii Dugaev, Andrzej Wal, Józef Barnaś
    published by World Scientific (2016)
  2. J. Barnaś, A. Dyrdał, V. K. Dugaev, M. Inglot
    Thermal spin polarization in bidimensional systems
    in Magnetic Nano- and Microwires. Design, Synthesis, Properties and Applications.
    edited by Manuel Vazquez
    published by Woodhead Publishing, Elsevier (2015)

ARTYKUŁY W CZASOPISMACH NAUKOWYCH:

  1. H. W. Kunert, J. Barnaś
    Thermoelectric effects in spin valves based on layered magnetic structures
    Acta Phys. Pol. A 132, 124 (2017)
  2. Ł. Karwacki
    Magnon cotunneling through a quantum dot
    J. Magn. Magn. Mater. 441, 764 (2017)
  3. P. Rzeszutko, S. Kudła, V. K. Dugaev
    Transmission of charge and spin in a topological-insulator-based magnetic structure
    Phys. Stat. Sol. (b) 247, 2603 (2017)
  4. I. Weymann
    Spin Seebeck effect in quantum dot side-coupled to topological superconductor
    J. Phys.: Cond. Matter 29, 095301 (2017)
  5. K. P. Wójcik, I. Weymann
    Strong spin Seebeck effect in Kondo T-shaped double quantum dots
    J. Phys.: Cond. Matter 29, 055303 (2017)
  6. M. Wierzbicki
    Thermoelectric properties of magnetic configurations of graphene-like nanoribbons in the presence of Rashba and spin-orbit interactions
    Physica E 87, 220 (2017)
  7. K. Zberecki, M. Wierzbicki, R. Świrkowicz, J. Barnaś
    Unique magnetic and thermoelectric properties of chemically functionalized narrow carbon polymers
    J. Phys.: Cond. Matter 29, 045303 (2017)
  8. A. Dyrdał, V. K. Dugaev, J. Barnaś
    Spin-resolved orbital magnetization in Rashba two-dimensional electron gas
    Phys. Rev. B 94, 205302 (2016)
  9. P. Baláž, M. Zwierzycki, J. Ansermet, J. Barnaś
    Estimation of transverse spin penetration length using second-harmonic measurement: Proposal of an experimental method
    Phys. Rev. B 94, 144414 (2016)
  10. X. Wang, L. Chotorlishvili, G. Guo, A. Sukhov, V. K. Dugaev, J. Barnaś, J. Berakdar
    Thermally induced magnonic spin current, thermomagnonic torques, and domain-wall dynamics in the presence of Dzyaloshinskii-Moriya interaction
    Phys. Rev. B 94, 104410 (2016)
  11. Ł. Karwacki, P. Trocha
    Spin-dependent thermoelectric effects in a strongly correlated double quantum dot
    Phys. Rev. B 94, 085418 (2016)
  12. K. Zberecki, R. Świrkowicz
    Thermoelectric phenomena in chemically synthesized graphene nanoribbons with substitution atoms and functional groups
    Phys. Stat. Sol. (b) 253, 2523 (2016)
  13. A. Dyrdał, J. Barnaś, V. K. Dugaev
    Spin Hall and spin Nernst effects in a two-dimensional electron gas with Rashba spin-orbit interaction: Temperature dependence
    Phys. Rev. B 94, 035306 (2016)
  14. K. Zberecki, R. Świrkowicz, M. Wierzbicki, J. Barnaś
    Spectacular enhancement of thermoelectric phenomena in chemically synthesized graphene nanoribbons with substitution atoms
    Phys. Chem. Chem. Phys. 18, 18246 (2016)
  15. K. P. Wójcik, I. Weymann
    Thermopower of strongly correlated T-shaped double quantum dots
    Phys. Rev. B 93, 085428 (2016)
  16. B. Van De Wiele, S. J. Hamalainen, P. Baláž, F. Montoncello, S. Van Dijken
    Tunable short-wavelength spin wave excitation from pinned magnetic domain walls
    Sci. Rep. 6, 21330 (2016)
  17. Ł. Karwacki, P. Trocha, J. Barnaś
    Magnon transport through a quantum dot: Conversion to electronic spin and charge currents
    Phys. Rev. B 92, 235449 (2015)
  18. M. Wierzbicki, J. Barnaś, R. Świrkowicz
    Zigzag nanoribbons of two-dimensional silicene-like crystals: magnetic, topological and thermoelectric properties
    J. Phys.: Cond. Matter 27, 485301 (2015)
  19. M. Inglot, V. K. Dugaev, J. Barnaś
    Thermoelectric and thermospin transport in a ballistic junction of graphene
    Phys. Rev. B 92, 085418 (2015)
  20. L. Chotorlishvili, Z. Toklikishvili, S. Etesami, V. K. Dugaev, J. Barnaś, J. Berakdar
    Magnon-driven longitudinal spin Seebeck effect in F/N and N/F/N structures: Role of asymmetric in-plane magnetic anisotropy
    J. Magn. Magn. Mater. 396, 254 (2015)
  21. K. Zberecki, R. Świrkowicz, J. Barnaś
    Boron nitride zigzag nanoribbons: optimal thermoelectric systems
    Phys. Chem. Chem. Phys. 17, 22448 (2015)
  22. K. Zberecki, R. Świrkowicz, J. Barnaś
    Thermoelectric properties of zigzag silicene nanoribbons doped with Co impurity atoms
    J. Magn. Magn. Mater. 393, 305 (2015)
  23. M. Misiorny, J. Barnaś
    Effect of magnetic anisotropy on spin-dependent thermoelectric effects in nanoscopic systems
    Phys. Rev. B 91, 155426 (2015)
  24. M. Wierzbicki, J. Barnaś, R. Świrkowicz
    Thermoelectric properties of silicene in the topological- and band-insulator states
    Phys. Rev. B 91, 165417 (2015)
  25. P. Baláž, J. Barnaś
    Spin waves in exchange-coupled double layers in the presence of spin torques
    Phys. Rev. B 91, 104415 (2015)
  26. M. Inglot, A. Dyrdał, V. K. Dugaev, J. Barnaś
    Thermoelectric effect enhanced by resonant states in graphene
    Phys. Rev. B 91, 115410 (2015)
  27. K. Zberecki, R. Świrkowicz, J. Barnaś
    Thermoelectric Properties of Doped Zigzag Silicene Nanoribbons
    Acta Phys. Pol. A 127, 505 (2015)
  28. K. Zberecki, R. Świrkowicz, M. Wierzbicki, J. Barnaś
    Spin effects in thermoelectric phenomena in SiC nanoribbons
    Phys. Chem. Chem. Phys. 17, 1925 (2015)
  29. W. Skowroński, M. Frankowski, J. Wrona, T. Stobiecki, P. Ogrodnik, J. Barnaś
    Spin-torque diode radio-frequency detector with voltage tuned resonance
    Appl. Phys. Lett. 105, 072409 (2014)
  30. M. Misiorny, J. Barnaś
    Spin-dependent thermoelectric effects in transport through a nanoscopic junction involving a spin impurity
    Phys. Rev. B 89, 235438 (2014)
  31. K. Zberecki, R. Świrkowicz, M. Wierzbicki, J. Barnaś
    Enhanced thermoelectric efficiency in ferromagnetic silicene nanoribbons terminated with hydrogen atoms
    Phys. Chem. Chem. Phys. 16, 12900 (2014)
  32. K. Zberecki, R. Świrkowicz, J. Barnaś
    Spin effects in thermoelectric properties of Al- and P-doped zigzag silicene nanoribbons
    Phys. Rev. B 89, 165419 (2014)
  33. K. P. Wójcik, I. Weymann
    Proximity effect on spin-dependent conductance and thermopower of correlated quantum dots
    Phys. Rev. B 89, 165303 (2014)
  34. A. Dyrdał, J. Barnaś
    Spin Hall effect in AA-stacked bilayer graphene
    Sol. State Comm. 188, 27 (2014)
  35. A. Dyrdał, J. Barnaś, V. K. Dugaev
    Current-induced spin polarization in graphene due to Rashba spin-orbit interaction
    Phys. Rev. B 89, 075422 (2014)
  36. L. Chotorlishvili, A. Ernst, V. K. Dugaev, A. Komnik, M. G. Vergniory, V. Chulkov, J. Berakdar
    Magnetic fluctuations in topological insulators with ordered magnetic adatoms: Cr on Bi2Se3 from first principles
    Phys. Rev. B 89, 075103 (2014)
  37. M. Wierzbicki, R. Świrkowicz, J. Barnaś
    Giant spin thermoelectric efficiency in ferromagnetic graphene nanoribbons with antidots
    Phys. Rev. B 88, 235434 (2013)
  38. W. Skowroński, P. Ogrodnik, J. Wrona, T. Stobiecki, R. Świrkowicz, J. Barnaś, G. Reiss, S. Van Dijken
    Backhopping effect in magnetic tunnel junctions: Comparison between theory and experiment
    J. Appl. Phys. 114, 233905 (2013)
  39. Ł. Karwacki, P. Trocha, J. Barnaś
    Spin-dependent thermoelectric properties of a Kondo-correlated quantum dot with Rashba spin-orbit coupling
    J. Phys.: Cond. Matter 25, 505305 (2013)
  40. Ł. Karwacki, P. Trocha, J. Barnaś
    Thermoelectric and Interference Effects in a Kondo-Correlated Quantum Dot with Rashba Spin-Orbit Coupling
    Acta Phys. Pol. A 124, 901 (2013)
  41. L. Chotorlishvili, Z. Toklikishvili, V. K. Dugaev, J. Barnaś, S. Trimper, J. Berakdar
    Fokker-Planck approach to the theory of the magnon-driven spin Seebeck effect
    Phys. Rev. B 88, 144429 (2013)
  42. P. Baláž, M. Zwierzycki, J. Barnaś
    Spin-transfer torque and current-induced switching in metallic spin valves with perpendicular polarizers
    Phys. Rev. B 88, 094422 (2013)
  43. K. Zberecki, M. Wierzbicki, J. Barnaś, R. Świrkowicz
    Thermoelectric effects in silicene nanoribbons
    Phys. Rev. B 88, 115404 (2013)
  44. I. Weymann, J. Barnaś
    Spin thermoelectric effects in Kondo quantum dots coupled to ferromagnetic leads
    Phys. Rev. B 88, 085313 (2013)
  45. M. Misiorny, J. Barnaś
    Effects of Transverse Magnetic Anisotropy on Current-Induced Spin Switching
    Phys. Rev. Lett. 111, 046603 (2013)
  46. P. Baláž, J. Barnaś
    Current-induced instability of a composite free layer with antiferromagnetic interlayer coupling
    Phys. Rev. B 88, 014406 (2013)
  47. A. Dyrdał, M. Inglot, V. K. Dugaev, J. Barnaś
    Thermally induced spin polarization of a two-dimensional electron gas
    Phys. Rev. B 87, 245309 (2013)
  48. V. K. Dugaev, M. Inglot, E. Ya. Sherman, J. Berakdar, J. Barnaś
    Nonlinear Anomalous Hall Effect and Negative Magnetoresistance in a System with Random Rashba Field
    Phys. Rev. Lett. 109, 206601 (2012)
  49. A. Dyrdał, J. Barnaś
    Spin Hall and Spin Nernst Effects Due to Intrinsic Spin-Orbit Coupling in Monolayer and Bilayer Graphene
    J. Nanosc. Nanotech. 12, 9051 (2012)