Dissertationsthema:
Computersimulation der Dynamik Magnetischer Skyrmionen und deren Anwendungen
(FB 08: Institut für Physik, PD Dr. Peter Virnau)
Ausbildung
Seit 04/2021
Doktorand in Physik an der JGU Mainz
Doktorarbeit über die Computersimulation der Dynamik magnetischer Skyrmionen und deren Anwendungen bei PD Dr. Virnau
04/2019 – 03/2021
Master of Science in Physik mit Auszeichnung an der JGU Mainz
Masterarbeit: “Development and Computer Simulation Study of Token-Based Computing Methods Exploiting Thermal and Artificially Induced Diffusion of Magnetic Skyrmions” bei PD Dr. Virnau und Prof. Dr. Kläui
03/2016 – 03/2019
Bachelor of Science in Physik mit Auszeichnung an der JGU Mainz
Bachelorarbeit: “Erstellung dreidimensionaler Chromatinstrukturen mit Hilfe von Vergröberten Polymermodellen” bei PD Dr. Virnau und Prof. Dr. Schmid
08/2008 – 03/2016
Abitur als Jahrgangsbester am Eleonoren-Gymnasium, Worms
Begabtenförderungsprogramm: BeGyS, Leistungskurse: Physik, Mathematik, Englisch
Auszeichnungen und Förderungen
Seit 02/2023
Juniormitglied der Gutenberg Akademie
Seit 01/2023
Sprecher des Graduiertenkollegs des Sonderforschungsbereichs Multiskalensimulation TRR146
Seit 07/2022
Promotionsstipendium der Studienstiftung des Deutschen Volkes
04/2018 – 03/2021
Mitglied des Studienprogramms Q+ der JGU Mainz seit dessen Pilotphase
03/2016
Abiturpreise der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) und der Deutschen Mathematiker-Vereinigung (DMV), sowie Preise für das beste Abitur in Physik und im Allgemeinen.
Publikationen
R. Gruber, M.A. Brems, J. Rothörl, T. Sparmann, M. Schmitt, I. Kononenko, F. Kammerbauer, M.-A. Syskaki, O. Farago, P. Virnau, M. Kläui, „300 Times Increased Diffusive Skyrmion Dynamics and Effective Pinning Reduction by Periodic Field Excitation”, Advanced Materials (2023)
Y. Ge, J. Rothörl, M.A. Brems, N. Kerber, R. Gruber, T. Dohi, M. Kläui, P. Virnau, „Constructing coarse-grained skyrmion-skyrmion and skyrmion-magnetic material boundary interaction potentials from experiment“, Communications Physics 6, 30 (2023)
K. Raab, M.A. Brems, G. Beneke, T. Dohi, J. Rothörl, F. Kammerbauer, J.H. Mentik, M. Kläui, “Brownian reservoir computing realized using geometrically confined skyrmion dynamics”, Nature Communications 13, 6982 (2022)
M.A. Brems, R. Runkel, T.O. Yeates, P. Virnau, „AlphaFold predicts the most complex protein knot and composite protein knots”, Protein Science 31, (8):e4380 (2022)
R. Gruber, J. Zázvorka, M.A. Brems, D. R. Rodrigues, T. Dohi, N. Kerber, B. Seng, M. Vafaee, K. Everschor-Sitte, P. Virnau, M. Kläui, „Skyrmion pinning energetics in thin film
systems”, Nature Communications 13, 3144 (2022)
M.A. Brems, M. Kläui, P. Virnau, „Circuits and excitations to enable Brownian token-based computing with skyrmions”, Applied Physics Letters 119, 132405 (2021)
M.A. Brems, M. Kläui, P. Virnau, Europäische Patenteinreichung, ”Information Processing Apparatus”
C. Song, N. Kerber, J. Rothörl, Y. Ge, K. Raab, B. Seng, M.A. Brems, F. Dittrich, R. M. Reeve, J. Wang, Q. Liu, P. Virnau, M. Kläui, „Commensurability between Element Symmetry and the Number of Skyrmions Governing Skyrmion Diffusion in Confined Geometries”, Advanced Functional Materials 31, 2010739 (2021)
S. Wettermann, M.A. Brems, J.T. Siebert, G.T. Vu, T.J. Stevens, P. Virnau, „A minimal Gō-model for rebuilding whole genome structures from haploid single-cell Hi-C data”, Computational Materials Science 173, 109178 (2020)
Konferenzbeiträge
09/2022
Vortrag bei der IEEE Around-the-Clock Around-The-Globe Magnetismus-Konferenz.
09/2022
Vortrag und Poster bei der TOPO Konferenz über topologische Strukturen.
09/2022 & 09/2021
Vorträge bei den jährlichen Konferenzen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG)
01/2022
Vortrag bei der MMM/Intermag Konferenz der IEEE Magnetismus Gesellschaft
03/2021
Vortrag beim MagIC+ Magnetismus-Workshop
Forschungsinteressen und -projekte
Statistische Physik und ihre interdisziplinären Anwendungen; Vorhersagekräftige Modellierung und Computer Simulation; Computerarchitektur und unkonventionelles Computing; Spintronics und Topological Excitations; Biophysik, insbesondere 3D-Strukturen von Biomolekülen