Drittmittelprojekte

Weitere Informationen finden Sie unter: NanoQIQO

Ziel des vorliegenden Projekts ist die Untersuchung angeregter Zustände in van-der-Waals-Heterostrukturen einschließlich Moiré-Einschluss-Effekten in Gegenwart von Verspannungen und elektrischen Feldern. Zu den berechneten angeregten Zuständen gehören Exzitonen, Trionen, Biexzitonen und höher geladene Exzitonen. Die zugrundeliegende Theorie ist atomistisch und umfasst Berechnungen von bis zu 3.000 Atomen auf dem ab-initio DFT-Niveau und bis zu 50.000 Atomen auf der semi-empirischen (AEP) Niveau (AEPs wurden in der ersten Förderperiode entwickelt). Die strukturelle Relaxation, einschließlich der Rekonstruktionen, wird mit unserem klassischen Kraftfeld (entwickelt in der ersten Förderperiode) durchgeführt. Die Einteilchenergebnisse werden anschließend in unserer CI-Methode verwendet, um schließlich die erwähnten Vielteilchenanregungen (Exzitonen, Trionen und Biexzitonen) zu erhalten. Ein bedeutender Teil der Arbeit wird in Zusammenarbeit mit SPP-Schwerpunktprogrammgruppen durchgeführt, die in einem speziellen Arbeitspaket aufgeführt sind.

Weitere Informationen finden Sie unter: SPP2244

Das Projekt 4Photon befasst sich mit der technischen Realisierung von Komponenten für Quantencomputer, d. h. Computer, die für spezielle Aufgaben Rechenhöchstleistungen erbringen sollen. Insbesondere die Entwicklung von Halbleiterquantenpunkten für abstimmbare Einzelphotonenquellen steht im Fokus des Projekts. An „4Photon“ beteiligen sich Arbeitsgruppen aus acht Universitäten, darunter die federführende Università degli Studi di Milano Bicocca und die Universität Basel, sowie drei Unternehmen (Webseite des Projektes). Die Universität Hamburg ist mit zwei Arbeitsgruppen vertreten: Unsere Arbeitsgruppe soll Möglichkeiten der Erzeugung von verschränkten Photonen sowie die Kurzzeitdynamik von angeregten Zuständen untersuchen. Die Gruppe von Prof. Dr. Wolfgang Hansen soll die von ihr entwickelte Methode zur Herstellung von Halbleiterquantenpunkten mit abstimmbaren Eigenschaften für Anwendungen in der Quantenoptik verfeinern. Der Anteil der Universität Hamburg an der Fördersumme von 3,9 Millionen Euro beträgt rund eine halbe Million Euro.

Dieses Projekt verbindet Experiment und Theorie. Die Experimente werden in der Gruppe von Prof. Janina Maultzsch an der Universität Erlangen-Nürnberg sowie an der Universität Hamburg in der Gruppe von Prof. Holger Lange durchgeführt. Unsere Hauptziele für den Theorieteil dieses Projekts sind:

• Die Erlangung eines genauen Verfahrens zur Quantifizierung der Exziton-Phonon-Kopplung aus gemessenen resonanten Raman-Spektren und die
• Anwendung dieses Verfahrens auf aktuelle Probleme in Kern/Schale und legierten Nanokristallen.

Funktionalitäten stehen im Zentrum des Exzellenzclusters „CUI: Advanced Imaging of Matter“. Atome binden sich zu Festkörpern, Moleküle inter- und reagieren - mit zunehmender Komplexität und Größe eines Systems entstehen neue Funktionalitäten. Um diese Prozesse zu beobachten, zu verstehen und zu kontrollieren, haben sich 160 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Physik, Chemie und Strukturbiologie zusammengeschlossen. Dabei kooperieren Forscherinnen und Forscher der Universität Hamburg mit Teams des Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY), des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) und der European XFEL GmbH (XFEL).