Punkt- und ausgedehnte Defekte

Die Einbindung von Fremdatomen in einem Kristall wird als Kristalldotierung bezeichnet. Die Fremdatome bilden strukturelle Defekte im Kristallgitter, welche zusammen mit den Eigendefekten die Materialeigenschaften beeinflussen. Sowohl Punktdefekte (Zwischengitteratome, Leerstellen, Substitutionelle) als auch ausgedehnte Defekte (Stapelfehler, Versetzungen, Korngrenzen) sind hochaktuelle Themen der Grundlagen- und angewandten Physik. In der Tat lassen sich die elektronischen, magnetischen, optischen und mechanischen Eigenschaften des Kristalls mit einer geeigneten Dotierung verändern. Dabei werden theoretische Modelle benutzt, um sowohl die Mechanismen zu erklären, die zur Änderung führen, als auch um die Auswirkung einer bestimmten Dotierung vorauszusagen. Strukturelle, elektronische und Schwingungseigenschaften von Einzeldefekten und  Defektkomplexen, sowie deren Einfluss auf die elektronischen, optischen und photorefraktiven Eigenschaften des dotierten Kristalls werden in unserer Arbeitsgruppe ab initio modelliert. Punkt- und ausgedehnte Defekte, insbesondere von Seltenen Erden Ionen in Nitriden und intrinsische oder extrinsische Defekte in LiNbO3 sind derzeit aufgrund der Aktivitäten im SFB-TRR142 besonders im Fokus.