Theoretische Festkörperphysik

Das zentrale Forschungsthema der Arbeitsgruppe Theoretische Festkörperphysik ist die Nanophysik. Die Gruppe besteht aus Prof. Walter Pötz (Gruppenleiter), Ao. Prof. Ulrich Hohenester, und Ass.-Prof. Peter Puschnig, sowie zahlreichen DiplomandInnen, DoktorandInnen und Postdocs. Die konkreten Arbeitsgebiete umfassen ab-initio elektronische Strukturrechnungen, Simulation von plasmonischen Nanopartikeln, Quantentransport, kohärente sowie optische Eigenschaften von Nanostrukturen (Halbleiter, Oberflächen, Topologische Isolatoren, ...), Quantenkontrolle von Bose-Einsteinkondensaten sowie Spintronik und Festkörperrealisationen von Quantengattern. Durch die auf diesem Arbeitsgebiet üblichen komplexen Fragestellungen spielen sowohl analytische Modelle als auch numerische Simulationen einen wesentlichen Bestandteil der Forschungsarbeit. Die aufwendigen Simulationen werden größtenteils auf Computerclustern durchgeführt.Die Gruppe nutzt neben (inter)nationalen Kooperationen auch Synergien mit der Experimentalphysik im Hause und Partnern an der TU Graz und ist sowohl bezüglich der Drittmittelprojekte als auch der Publikationen (Science und Nature) überaus erfolgreich. Die Arbeitsgruppe Festkörperphysik ist in dem universitären Forschungsschwerpunkt Modelle und Simulation sowie im Fakultätsschwerpunkt Nanowissenschaften und Nanoanalytik eingebunden.

Forschungsschwerpunkte nach Personen:

Theoretische Nanophysik

Ulrich Hohenester:

Die Simulation von metallischen und Halbleiter-Nanostrukturen steht hier im Mittelpunkt der Forschung. In Zusammenarbeit mit der experimentellen Nanooptikgruppe am Institut werden plasmonische Nanopartikel untersucht, die für eine Reihe von Anwendungen (Sensorik, Solarzellen, neuartige Lichtquellen) genutzt werden können. Im Rahmen dieser Zusammenarbeit wurde eine Matlab-Toolbox MNPBEM zur Simulation von plasmonischen Nanostrukturen entwickelt. Andere Forschungsaktivitäten befassen sich mit den optischen Eigenschaften und Quantenoptik von Halbleiter-Quantenpunkten, sowie der optimalen Quantenkontrolle von Bose-Einsteinkondensaten in Atomchips.

Theoretische Nanophysik

Walter Poetz:

In meiner engeren Gruppe untersuchen wir die Dynamik und optimale Kontrolle von Quantensystemen (z.B. Quantengatter) im Kontext einer Realisation von Konzepten der Quanteninformationsverarbeitung in Festkörpern. Studien im Quantentransport haben derzeit den Schwepunkt Spintronik mit der Zielsetzung Zimmertemperaturspinfilter zu identifizieren. Weiters untersuchen wir derzeit die Dynamik von Dirac Fermionen in Topologische Isolatoren.

Ab-initio Elektronische Struktur

Peter Puschnig:

Diese Untergruppe beschäftigt sich mit der parameterfreien Berechnung von elektronischen, strukturellen und optischen Eigenschaften von Materialien basierend auf einer quantenmechanischen Beschreibung des Vielelektronensystems im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der ab-inito Berechnung elektronischer und optischer Eigenschaften von organischen Halbleitern und deren Grenzflächen mit Oberflächen oder Nanostrukturen.

Kontaktadresse:

Solid-State Theory, Institute of Physics, Universitätsplatz 5,
Universität Graz, A-8010 Graz, Austria
Tel.: (43) [0] 316 380 5225, Fax.: (43) [0] 316 380 9820
Email: itp@uni-graz.at
Web Page: physik.uni-graz.at/itp/sst/