Forschung in der Arbeitsgruppe Quantum Design

Unsere Forschung fokussiert sich auf elektronische Eigenschaften von Festkörpern, insbesondere mit Blick auf Wechselwirkungseffekten. Grob gesagt wollen wir verstehen,

• warum sich Metalle und Halbeiter so verhalten, wie sie es tun,
• wie wir das Verhalten dieser Materialen gezielt kontrollieren und verändern können, um so neue Bausteine für zukünftige Anwendungen zu finden,
• und welche dieser Eigenschaften nur durch das Zusammenspiel von großen Zahlen von Elektronen in Gruppen entstehen und nicht durch einzelne Elektronen erzeugt werden können, was also das "soziale Verhalten" von Elektronen ausmacht.

Als theoretische Physiker haben wir zwei Hauptaufgaben: einerseits machen wir  Vorhersagen für zukünftige Experimente, andererseits modellieren und interpretieren wir zusammen mit unseren Kollegen aus der Experimentalphysik schon durchgeführte Messungen.

Im weiten Feld der Festkörperphysik interessieren uns genauer gesagt:

• Elektron-Elektron-Wechselwirkungen und stark korrelierte Physik
• Fraktionalisierung und emergente Anregungen
• Supraleitung
• nano- und mesoskopische Strukturen
• topologische Zustände
• Physik in einer Raumdimension
• Quantenphasen und deren Übergänge
• Quantenmagnetismus in Festkörpern

Unsere Forschung bezieht sich zwar oft auf Gleichgewichtsphysik, jedoch finden wir insbesondere auch Transport spannend. Wir kombinieren dabei analytische Berechnungen mit Numerik.