Altermagnets are fully compensated antiferromagnets that lack the combined time-reversal and translation symmetry. We show that their symmetry allows for a switchable ferro-spinetic polarization - the spin analogue of ferroelectricity - in a direction dictated by the lattice symmetry. We demonstrate this effect first in its purest form in an interacting altermagnetic fermion model, in which a many-body chiral symmetry forbids any charge polarization. Our quantum Monte Carlo simulations reveal edge-localized, reversible spin accumulations fully consistent with this symmetry locking. Breaking the chiral symmetry releases the charge sector: a ferroelectric polarization emerges orthogonal to the ferro-spinetic one, yielding mutually perpendicular switchable spin- and charge-polarized responses. We identify Mn-based metal-organic frameworks as realistic hosts for this effect, offering a practical route for experimental verification.
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In this talk, I will present our recent work on bulk-boundary correspondence in non-Hermitian systems without translational invariance. I will first introduce the modified generalized Brillouin zone theory that captures the influence of disorder, magnetic effects [1], and non-orientability [2] on the non-Hermitian skin effect. This framework reveals how the skin effect interacts with disorder or magnetic effects, and how a Möbius strip geometry alters the skin mode’s behavior.

Having extended the applicability of bulk-boundary correspondence to non-Hermitian systems without translational symmetry, I will then turn to our studies about topological states in non-Hermitian systems. By introducing real-space topological invariances, we study the disorder-induced phase transitions in non-Hermitian topological systems, and discover the non-Hermitian topological Anderson insulator [3] and higher-order topological Anderson insulator [4]. Finally, we propose an experimental scheme for detecting the Chern number in non-Hermitian Chern insulators based on the distribution of split subbands under a magnetic field [5].

References:
[1] H. F. Liu, M. Lu, Z.-Q. Zhang, and H. Jiang, Phys. Rev. B 107, 144204 (2023). [2] H. F. Liu, M. Peng, Q. Wei, Z.-Q. Zhang, Z. Huang, C. H. Lee, J. B. Gong, H. Jiang, and G. Chen, Phys. Rev. Lett. under Review. [3] H. F. Liu, Z. X. Su, Z. Q. Zhang, and H. Jiang, Chin. Phys. B 29, 050502 (2020) (invited). [4] H. F. Liu, J. K. Zhou, B. L. Wu, Z. Q. Zhang, and H. Jiang, Phys. Rev. B 103, 224203 (2021). [5] H. F. Liu, M. Lu, S. Chai, Z.-Q. Zhang, and H. Jiang, Phys. Rev. B 109, 155404 (2024).
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Der Vortrag fasst nach einer Vorstellung des Leibniz-IWT eine Reihe von Erkenntnissen aus Forschungsprojekten zusammen, die den Effekt des Restaustenits auf die Werkstoff- und Bauteileigenschaften von niedrig legierten Stählen untersucht haben. Die wesentliche Motivation der zusammenfassend dargestellten Projekte lag in der Erhöhung der Lebensdauer und Defekttoleranz von Maschinenelementen durch eine gezielt gesteuerte Restaustenitmorphologie und einen gesteigerten Restaustenitanteil. Die entsprechenden Einflüsse werden anhand von Prüfungen an Standardproben sowie an Bauteilen bewertet.
Nach einer Einführung in die grundlegenden Aspekte in Bezug auf die Bildung und Umwandlung von Austenit in niedrig legierten Stählen sowie den resultierenden mechanischen Eigenschaften wird insbesondere auf den Einfluss der Wärmebehandlung nach dem „Quenching and Partitioning“ (Q&P) Konzept auf die Mikrostruktur inklusive des Restaustenits eingegangen. Hierbei wird ein Stahl mit geeigneter Zusammensetzung nach dem Austenitisieren auf eine Temperatur abgeschreckt, bei der nur eine unvollständige Martensitbildung erreicht wird. Anschließend wird durch Halten oder Wiedererwärmen eine Umverteilung des Kohlenstoffs (Partitionierung) vom Martensit in den Restaustenit bewirkt. Die Kinetik der Kohlenstoffpartitionierung kann durch in-situ-Röntgenographie verfolgt werden. Der grundlegende Einfluss des Kohlenstoffgehalts wird durch Dilatometrie an unterschiedlich stark aufgekohlten Proben ermittelt. Neben dem für Q&P-Stähle üblichen zweiphasigen Gefüge aus - zumindest teilweise angelassenem - Martensit und Restaustenit werden auch resultierende Gefüge mit bainitischen Anteilen untersucht.