DM
Denys Makarov
Author with expertise in Magnetic Skyrmions and Spintronics
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
16
(75% Open Access)
Cited by:
2,327
h-index:
55
/
i10-index:
154
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Synergistic electroreduction of carbon dioxide to carbon monoxide on bimetallic layered conjugated metal-organic frameworks

Haixia Zhong et al.Mar 16, 2020
Abstract Highly effective electrocatalysts promoting CO 2 reduction reaction (CO 2 RR) is extremely desirable to produce value-added chemicals/fuels while addressing current environmental challenges. Herein, we develop a layer-stacked, bimetallic two-dimensional conjugated metal-organic framework (2D c -MOF) with copper-phthalocyanine as ligand (CuN 4 ) and zinc-bis(dihydroxy) complex (ZnO 4 ) as linkage (PcCu-O 8 -Zn). The PcCu-O 8 -Zn exhibits high CO selectivity of 88%, turnover frequency of 0.39 s −1 and long-term durability (>10 h), surpassing thus by far reported MOF-based electrocatalysts. The molar H 2 /CO ratio (1:7 to 4:1) can be tuned by varying metal centers and applied potential, making 2D c -MOFs highly relevant for syngas industry applications. The contrast experiments combined with operando spectroelectrochemistry and theoretical calculation unveil a synergistic catalytic mechanism; ZnO 4 complexes act as CO 2 RR catalytic sites while CuN 4 centers promote the protonation of adsorbed CO 2 during CO 2 RR. This work offers a strategy on developing bimetallic MOF electrocatalysts for synergistically catalyzing CO 2 RR toward syngas synthesis.
0

The 2017 Magnetism Roadmap

Dirk Sander et al.Aug 21, 2017
Building upon the success and relevance of the 2014 Magnetism Roadmap, this 2017 Magnetism Roadmap edition follows a similar general layout, even if its focus is naturally shifted, and a different group of experts and, thus, viewpoints are being collected and presented. More importantly, key developments have changed the research landscape in very relevant ways, so that a novel view onto some of the most crucial developments is warranted, and thus, this 2017 Magnetism Roadmap article is a timely endeavour. The change in landscape is hereby not exclusively scientific, but also reflects the magnetism related industrial application portfolio. Specifically, Hard Disk Drive technology, which still dominates digital storage and will continue to do so for many years, if not decades, has now limited its footprint in the scientific and research community, whereas significantly growing interest in magnetism and magnetic materials in relation to energy applications is noticeable, and other technological fields are emerging as well. Also, more and more work is occurring in which complex topologies of magnetically ordered states are being explored, hereby aiming at a technological utilization of the very theoretical concepts that were recognised by the 2016 Nobel Prize in Physics.
0
Paper
Citation310
0
Save
0

Magnetism in curved geometries

Robert Streubel et al.Aug 17, 2016
Extending planar two-dimensional structures into the three-dimensional space has become a general trend in multiple disciplines, including electronics, photonics, plasmonics and magnetics. This approach provides means to modify conventional or to launch novel functionalities by tailoring the geometry of an object, e.g. its local curvature. In a generic electronic system, curvature results in the appearance of scalar and vector geometric potentials inducing anisotropic and chiral effects. In the specific case of magnetism, even in the simplest case of a curved anisotropic Heisenberg magnet, the curvilinear geometry manifests two exchange-driven interactions, namely effective anisotropy and antisymmetric exchange, i.e. Dzyaloshinskii–Moriya-like interaction. As a consequence, a family of novel curvature-driven effects emerges, which includes magnetochiral effects and topologically induced magnetization patterning, resulting in theoretically predicted unlimited domain wall velocities, chirality symmetry breaking and Cherenkov-like effects for magnons. The broad range of altered physical properties makes these curved architectures appealing in view of fundamental research on e.g. skyrmionic systems, magnonic crystals or exotic spin configurations. In addition to these rich physics, the application potential of three-dimensionally shaped objects is currently being explored as magnetic field sensorics for magnetofluidic applications, spin-wave filters, advanced magneto-encephalography devices for diagnosis of epilepsy or for energy-efficient racetrack memory devices. These recent developments ranging from theoretical predictions over fabrication of three-dimensionally curved magnetic thin films, hollow cylinders or wires, to their characterization using integral means as well as the development of advanced tomography approaches are in the focus of this review.
0

Purely antiferromagnetic magnetoelectric random access memory

Tobias Kosub et al.Jan 3, 2017
Abstract Magnetic random access memory schemes employing magnetoelectric coupling to write binary information promise outstanding energy efficiency. We propose and demonstrate a purely antiferromagnetic magnetoelectric random access memory (AF-MERAM) that offers a remarkable 50-fold reduction of the writing threshold compared with ferromagnet-based counterparts, is robust against magnetic disturbances and exhibits no ferromagnetic hysteresis losses. Using the magnetoelectric antiferromagnet Cr 2 O 3 , we demonstrate reliable isothermal switching via gate voltage pulses and all-electric readout at room temperature. As no ferromagnetic component is present in the system, the writing magnetic field does not need to be pulsed for readout, allowing permanent magnets to be used. Based on our prototypes, we construct a comprehensive model of the magnetoelectric selection mechanisms in thin films of magnetoelectric antiferromagnets, revealing misfit induced ferrimagnetism as an important factor. Beyond memory applications, the AF-MERAM concept introduces a general all-electric interface for antiferromagnets and should find wide applicability in antiferromagnetic spintronics.
0

Surface-Symmetry-Driven Dzyaloshinskii-Moriya Interaction and Canted Ferrimagnetism in Collinear Magnetoelectric Antiferromagnet Cr2O3

Oleksandr Pylypovskyi et al.May 28, 2024
Antiferromagnets are normally thought of as materials with compensated magnetic sublattices. This adds to their technological advantages but complicates readout of the antiferromagnetic state. We demonstrate theoretically the existence of a Dzyaloshinskii-Moriya interaction (DMI), which is determined by the magnetic symmetry classes of Cr2O3 surfaces with an in-plane magnetic easy axis. The DMI explains a previously predicted out-of-plane magnetization at the nominally compensated surfaces of chromia, leading to a surface-localized canted ferrimagnetism. This is in agreement with magnetotransport measurements and with density functional theory predictions that further allow us to quantify the strength of DMI. The temperature dependence of the transversal resistance for these planes shows distinct behavior in comparison with that of the Cr2O3 c plane, which we attribute to the influence of DMI. Our Letter provides a framework to analyze surface-driven phenomena in antiferromagnets, and motivates the use of nominally compensated chromia surfaces for antiferromagnetic spintronics and magnonics.Received 23 October 2023Accepted 5 March 2024DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.132.226702© 2024 American Physical SocietyPhysics Subject Headings (PhySH)Research AreasAntiferromagnetismFerrimagnetismMagnetic couplingMagnetotransportMicromagnetismCondensed Matter, Materials & Applied Physics
Load More