Forschungsbericht 2010 - 2011 - Fachbereich Physik der Universität ...

AG Stark korrelierte Quantensysteme
Theoretische Physik
Jun.-Prof. Dr. Jesko Sirker
Forschungsgebiete:
Im Vordergrund steht die Physik stark korrelierter Vielteilchensysteme insbesondere in
niedrigen Dimensionen. Diese werden sowohl mit analytischen als auch mit
numerischen Methoden untersucht:
� Transport in Quantendrähten und Spinketten: Ballistischer und diffusiver
Transport; Einfluß quantenmechanischer Erhaltungsgrößen auf die
Transporteigenschaften
� Simulation dynamischer Korrelationsfunktionen bei endlichen Temperaturen:
Entwicklung neuer Dichtematrix-Renormierungsgruppenverfahren zur
Berechnung von Response-Funktionen
� Wigner-Kristallisation in itineranten Elektronensystemen: Effektive Modelle mit
langreichweitigen Coulombwechselwirkungen, magnetischer Superaustausch
� Domänenwände in ferromagnetischen Luttingerflüssigkeiten: Streuprozesse,
Phasendiagramme, Leitfähigkeiten
� Quanteninformation in der Festkörpertheorie: Nutzung von Methoden der
Quanteninformation zur Untersuchung von Phasenübergängen
� Entwicklung neuer numerischer Verfahren zur Simulation von
Nichtgleichgewichtsdynamik: Untersuchung von Nichtgleichgewichtsprozessen
mit Anwendungen im Bereich der ultrakalten Gase
� Spin-Orbital Modelle: Magnetische Anregungen in Verbindungen mit Spin- und
orbitalen Freiheitsgraden
Ziel ist ein grundlegendes Verständnis einfacher niedrigdimensionaler Quantenmodelle
sowohl im Grundzustand als auch bei endlichen Temperaturen sowie von Dynamik im
Nichtgleichgewicht. Hierzu kommen moderne Methoden der Feldtheorie und
Renormierungsgruppe zur Anwendung. Ferner sind verschiedene neue Algorithmen zur
Simulation solcher Systeme entwickelt worden. Besondere Fortschritte im
Berichtszeitraum sind hierbei insbesondere bei der Beschreibung von ballistischen und
diffusiven Transportkanälen von Quantendrähten als auch bei der Simulation von
Nichtgleichgewichtsdynamik für Modelle ultrakalter Quantengase erzielt worden. Ferner
wurde ein neues numerisches Verfahren entwickelt, das mittels eines Maßes der
Quanteninformation Phasenübergänge (u.a. auch vom Kosterlitz-Thouless Typ) in
eindimensionalen Quantensystemen detektieren kann.
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