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
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
In Zusammenarbeit mit einem großen Team um Prof. Licong Peng von der Uni Peking hat Jan in 3d Simulationen zeigen können, dass Antiskyrmionen mit sogenannten Skyrmion-Kappen sich sowohl im Quadrat- als auch Dreiecks-Gitter anordnen können. Der Übergang wird durch die größe der Skyrmion-Kappe bestimmt.
Advanced Materials, e74896 (2026)
2026/09/03
Zusammen mit einem großen Team um die Gruppe von Prof. Max Hirschberger von der Uni Tokyo konnte Jan dazu beitragen, dass erstmalig eine räumliche g-Wellen-Elektronenverteilung nachgewiesen wurde. Dies ist die erste Messung eines lokalen g-Wellen-Ordnungsparameters im Realraum und belegt, dass das Material CrSb ein g-Wellen-Altermagnet ist. Das Preprint ist auf arXiv und befindet sich derzeit im Peer-Review.
2026/09/02
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
Nicolai und Somasree besuchen die Summer School ESM des Europäischen Magnetismus Verbands EMA. Die zweiwöchige Lehrveranstaltung mit vielen Vorlesungen renommierter Fachkollegen und einer Postersession für die Teilnehmer*innen findet dieses Jahr an der Uni Uppsala in Schweden statt.
2026/08/17
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.
Mehr über die Teammitglieder: →Team
Publikationen
Highlights:
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)
Perfectly harmonic spin cycloid and multi-Q textures in the Weyl semimetal GdAlSi,
R. Nakano, R. Yamada, J. Bouaziz, M. Colling, M. Gen, K. Shoriki, Y. Okamura, A. Kikkawa, H. Ohsumi, Y. Tanaka, H. Sagayama, H. Nakao, Y. Taguchi, Y. Takahashi, M. Tokunaga, T.-h. Arima, Y. Tokura, R. Arita, J. Masell, S. Hayami, and M. Hirschberger,
Nat. Commun. 17, 3056 (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.