Emmy-Noether Gruppe Masell
Die Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe Masell entwickelt theoretische und computergestützte Methoden, um komplexe magnetische Texturen zu verstehen, vorherzusagen und gezielt zu kontrollieren. Im Mittelpunkt unserer Forschung steht der Magnetismus in drei räumlichen Dimensionen, in denen topologische Strukturen wie Skyrmion-Strings, Hopfionen und magnetische Defekte Eigenschaften aufweisen, die keine direkte Entsprechung in zweidimensionalen Systemen besitzen.
Wir verbinden analytische Theorie, großskalige mikromagnetische Simulationen sowie eine enge Zusammenarbeit mit experimentellen Forschungsgruppen. Darüber hinaus erforschen wir unkonventionelle magnetische Ordnungen, darunter Altermagnete und Antialtermagnete.
Von der Entstehung und Stabilität komplexer magnetischer Strukturen bis zu ihrer Dynamik, von dreidimensionalen topologischen Texturen bis zu neuartigen Formen magnetischer Ordnung auf atomarer Skala – wir decken in der ENG Masell ein breites Spektrum rund um Magnetismus ab und pflegen enge Kontakte mit unseren Partnern aus der Experimentalphysik.
Wir untersuchen topologische Strukturen, deren Magnetisierung in allen drei Raumrichtungen variiert. Dazu gehören Skyrmion-Strings, Hopfionen, Blochpunkte und andere magnetische Defekte. Unser Ziel ist es, ihre Stabilisierung, ihre Topologie und ihre experimentellen Signaturen zu verstehen.
Wie bewegen sich dreidimensionale magnetische Texturen unter Strömen, Feldern oder thermischen Anregungen? Wir entwickeln theoretische Beschreibungen und numerische Methoden, um ihre Dynamik, ihre Wechselwirkungen und mögliche Anwendungen in zukünftigen Informationstechnologien zu erforschen.
Altermagnete und Magnete mit ungerader Parität verbinden kompensierte magnetische Ordnung mit charakteristischen spinabhängigen elektronischen Eigenschaften. Wir untersuchen ihre Domänenwände, Anregungen, Transportphänomene und Magnetisierungsdynamik.
Aktuelles aus der Emmy-Noether-Gruppe Masell. →Mehr
Simulationen von Skyrmionen in d-Wellen-Altermagneten zeigen eine transversale Geschwindigkeit, wenn diese von einem Strom getrieben werden. Die Simulationen stehen im Widerspruch zu analytischen Rechnungen. Nicolai und Jan zeigen, dass dies ein Artefakt der Diskretisierung des Strom-Terms ist und versuchen, die Community mit unserem Kommentar auf das Problem aufmerksam zu machen.
2026/10/19
MAGN3D begrüßt die neuen Mitglieder: Johannes, Leon und Simon🎉🥳 Sie sind unsere Bachelorstudenten im Wintersemester 2026/27. Johannes untersucht die Dynamik von Helices unter Strömen, Leon simuliert die Dynamik von Texturen mit selbst-induzierten Drehmomenten und Simon schaut sich Skyrmionen in Systemen mit frustriertem DMI genauer an.
2026/10/16
Somasree ist auf der Deutschen Physikerinnentagung 2026 und stellt ihre Arbeit über die gezielte Manipulation von Skyrmionen und Antiskyrmionen durch mechanische Verspannung in einem Vortrag vor. Diese spezielle Tagung ist ideal, um sich mit starken Frauen aus der Physik zu vernetzen.
2026/09/28
Nicolai und Jan haben zusammen mit den Kollegen aus der Gruppe von Prof. Jonathan Leliaert der Uni Ghent eine Erweiterung für MuMax+ geschrieben und getestet. Diese erlaubt es nun, magnetische Texturen in d-Wellen-Altermagneten direkt in MuMax+ zu simulieren. Die Funktion ist ab sofort Teil der aktuellen MuMax+-Version.
APL Computational Physics 2, 031101 (2026)
2026/09/11
Somasree und Jan haben mit ihren theoretischen Modellen berechnet, wie sich die Helix in einem chiralen Magneten orientieren soll, wenn dieser nur wenige helikale Wellenlängen groß ist. Die analytischen und numerischen Rechnungen wurden durch Experimente in der Gruppe von Prof. Dennis Meier (Uni Duisburg-Essen und NTNU Trondheim) bestätigt.
2026/09/01
Wir begrüßen Max Hirschberger zu Gast in der ENG Masell! Max ist Professor für Experimentelle Festkörperphysik und Materialforschung an der Uni Tokyo und leitet eine Gruppe am RIKEN Center for Emergent Matter Science. Er ist Experte für Transportmessungen an magnetischen Materialen und langjähriger Partner in zahlreichen Publikationen mit der ENG Masell. Wir freuen uns auf seinen Vortrag!
2026/08/12
Das Team
Unsere unabhändige Juniorgruppe vereint Expertise in analytischer Theorie, numerischer Mikromagnetik, magnetischer Dynamik und neuartigen magnetischen Materialien.
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Publikationen
Highlights:
Simulating altermagnets using mumax+,
L. Moreels, N. T. Bechler, B. Van Waeyenberge, J. Leliaert, and J. Masell,
APL Computational Physics 2, 031101 (2026) "Editor's Pick" (arXiv preprint)
Control of helix orientation in chiral magnets via lateral confinement,
M. Colling, M. Stepanova, M. Hentschel, S. Bhattacharjee, E. Lysne, K. Hunnestad, N. Kanazawa, Y. Tokura, J. Masell and D. Meier,
Commun. Phys. 9, 283 (2026) (arXiv preprint)
A metallic p-wave magnet with commensurate spin helix,
R. Yamada, M. T. Birch, P. R. Baral, S. Okumura, R. Nakano, S. Gao, M. Ezawa, T. Nomoto, J. Masell, Y. Ishihara, K. K. Kolincio, I. Belopolski, H. Sagayama, H. Nakao, K. Ohishi, T. Ohhara, R. Kiyanagi, T. Nakajima, Y. Tokura, T.-h. Arima, Y. Motome, M. M. Hirschmann, M. Hirschberger,
Nature 646, 837-842 (2025) (arXiv preprint)
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Mitmachen
Die Emmy-Noether Gruppe Masell bietet individuelle Themen für Bachelorarbeiten, Masterarbeiten, Doktorarbeiten/Promotionen und Postdocs. Sogar Schnupper-Praktika für Studierende der Physik sind möglich. Kontaktieren Sie uns und wir prüfen die Möglichkeiten.
Aktuelle Stellenausschreibungen: tba.
Kollaboration
Interesse an einer Kollaboration? Egal ob Theorie oder Experiment, wir sind für alle Anfragen offen. Kontaktieren Sie bitte Dr. Jan Masell.
Presseanfragen
Kontaktieren Sie bitte Dr. Jan Masell.
Förderhinweis
Unsere Gruppe wird im Rahmen des Emmy-Noether-Programms von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert (Projekttitel "Design und Funktionalisierung von 3d Magnetischen Texturen" oder kurz "MAGN3D", Projektnummer 547968854).
Außerdem wurde unser Antrag "Magnetische Texturen in Altermagneten und Antialtermagneten (MALTEX)" im Rahmen des Schwerpunktprogramms SPP2558 "Unkonventioneller Magnetismus: Jenseits des Paradigmas des S-Wellen-Magnetismus" bewilligt. Weitere Infos folgen.