Spin-Orbit-verschränktes unharmonisches Polaron

Erforschung der faszinierenden Welt der Polaronen und ihrer Rolle in fortschrittlichen Materialien

Polaronen sind winzige Teilchen, die entstehen, wenn eine zusätzliche Ladung mit Schwingungen in bestimmten Materialien interagiert. Sie spielen eine entscheidende Rolle beim Verständnis des Elektrizitäts- und Energietransports in Materialien, was für Technologien wie Solarzellen, Batterien und Supraleiter von großer Bedeutung ist. In jüngster Zeit haben Wissenschaftler spannende neue Verhaltensweisen von Polaronen entdeckt, insbesondere wenn sie mit anderen Kräften in Materialien interagieren, wie der Spin-Bahn-Kopplung – ein Phänomen, bei dem die Bewegung und der Spin eines Teilchens sich gegenseitig beeinflussen.

Diese Forschung konzentriert sich auf drei Hauptziele:
1. Verständnis des komplexen Polaronverhaltens: Durch die Untersuchung über vereinfachte Modelle hinaus wollen wir herausfinden, wie sich Polaronen in supraleitenden Materialien verhalten, in denen Elektrizität ohne Widerstand fließen kann.
2. Erkundung der Auswirkungen der Spin-Bahn-Kopplung: Dabei wird untersucht, wie sie die Bildung und Eigenschaften von Polaronen beeinflusst.
3. Identifizierung neuer Polaronarten: Wir untersuchen ungewöhnliche Polaronen in fortschrittlichen Materialien, einschließlich solcher mit speziellen Eigenschaften wie „Rashba-Polaronen“ und „topologischen Polaronen“ in modernen Supraleitern und Halbleitern.

Um diese Ziele zu erreichen, kombiniert unser Team leistungsstarke Werkzeuge aus der Physik und Materialwissenschaft, darunter fortschrittliche Simulationen, mathematische Modelle und Berechnungen der elektronischen Struktur. Dieses kollaborative Projekt vereint erstklassige Forscher aus Belgien, Japan, den USA und Österreich, die sich auf modernste Methoden und Theorien spezialisiert haben.

Durch die Erforschung dieser noch unbekannten Aspekte der Polaronen möchte dieses Projekt nicht nur langjährige wissenschaftliche Rätsel lösen, sondern auch den Weg für zukünftige Durchbrüche in Materialien und Technologien ebnen.