Forschungsschwerpunkt Quanten-Coulombsysteme
Überblick |
Trapped fermions |
Trapped bosons
Überblick
Systeme geladener Teilchen dominieren die uns umgebende Materie im
Kosmos. Darüber hinaus erzeugt der Mensch neue Materieformen
(Halbleiterstrukturen, laserkomprimierte Plasmen usw.), die auch
für technologische Anwendungen immer interessanter werden.
In den letzten Jahren hat insbesondere das Interesse an mesoskopischen Coulombsystemen - Systemen aus nur 10...100
geladenen Teilchen in externen Fallenpotentialen - stark zugenommen.
Sie bieten die Möglichkeit, künstliche Atome und Moleküle zu
produzieren, die vorausbestimmbare Eigenschaften besitzen. Gleichzeitig stellen diese Systeme eine große Herausforderung für die
Theorie dar: es müssen Quanten- und Spineffekte und starke
Coulombkorrelationen simultan und konsistent behandelt werden.
Theoretische Konzepte und numerische Methoden
- Computer-Simulationen:
- Analytische Methoden:
- Diagonalisierung des Hamilton-Operators
- Hartree-Fock and Matsubara Green function techniques
- Nonequilibrium Green functions
Trapped fermions
- Korrelierte Elektronen in Halbleiter-Quantenpunkten:
- Wignerkristallisation
von Elektronen (siehe Bild)
- Einzel-Elektronenkontrolle der elektrischen Leitfähigkeit
- excitation spectrum
- dynamics following strong laser excitation
Trapped bosons
- Korrelierte Exzitonen in Halbleiter-Quantenpunkten:
Note: we also study fermions and bosons in bilayers, in particular electron-hole bilayers
Diplom-Themen
- Mesoskopische Elektronen-Wignerkristalle:
- Coulomb drag zwischen zwei Elektronenkristallen: Molekulardynamik
- Mesoskopische Exzitonen-Cluster in vertikal gekoppelten Quantenpunkten: