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Foto (Matthias Groppe): Holographie-Apparatur von Herrn Dr. Andreas Redler

Foto: Foto (Matthias Groppe): Holographie-Apparatur von Herrn Dr. Andreas Redler

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Paderborner Physiker in neuer DFG Forschergruppe

Gemeinsam mit Physikern aus Hannover, Berlin, Heidelberg, Duisburg, Osnabrück, Jena und Würzburg untersuchen Dr. Simone Sanna und Prof. Dr. Wolf Gero Schmidt aus der Theoretischen Physik in Paderborn die Eigenschaften quasi-eindimensionaler Quantenobjekte in der neu eingerichteten DFG Forschergruppe FOR1700 "Metallic nanowires at the atomic scale: Electronic and vibrational coupling in real world systems".

Atomar-skalige Nanodrähte sind physikalisch außerordentlich spannende Objekte. Elektronen in einer Dimension bilden eine Quantenflüssigkeit, die nicht mit Landau's Theorie der Fermi-Flüssigkeit, sondern als Luttinger-Flüssigkeit beschrieben werden muß. Aufgrund der starken Elektron-Elektron-Wechselwirkung bildet sich ein Zustand, der viele ungewöhnliche Eigenschaften zeigt, wie zum Beispiel die Trennung von Ladung und Spin. In der Arbeitsgruppe von Prof. Schmidt an der UPB werden quantenmechanische Rechnungen zum Wechselspiel von Geometrie, Schwingungseigenschaften  und der elektronischer Struktur atomar-skaliger Nanodrähte durchgeführt. Der Theoriegruppe gelang es in den letzten Jahren eine Reihe von Durchbrüchen beim Verständnis der Temperatur-induzierten Phasenübergänge in niederdimensionalen Objekten sowie bei der Dynamik der Peierls-Kondensation zu erzielen.

In der DFG-Forschergruppe - die zum 1. Dezember 2012 die Arbeit aufnimmt - wird in engem Zusammenwirken vieler Physiker mittels sehr sensitiver spektroskopischer Experimente sowie umfangreichen numerischen Simulationen insbesondere der Einfluß der Umgebung auf die Eigenschaften atomar-skaliger Nanodrähte untersucht werden. Dieses Verständnis ist die Voraussetzung möglicher Anwendungen dieser Objekte in der Informationsverarbeitung.

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