Microscopic description of central-cell corrections for few-exciton systems and the implications for exciton condensation

少激子系统中心单元校正的微观描述及其对激子凝聚的影响

基本信息

  • 批准号:
    147601118
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    德国
  • 项目类别:
    Research Fellowships
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    德国
  • 起止时间:
    2008-12-31 至 2011-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Excitons, which are bound electron-hole pairs, are important elementary excitations of semiconductors. The research project studies excitons, whose radius has the same order of magnitude as the lattice constant, from a theoretical point of view. While such excitons resemble Mott-Wannier excitons, significant differences occur to the hydrogen-like behaviour that persists at large radius. For a coherent description of their properties one must go beyond continuum approximations and account for the changes of electron-hole dispersion and short-range interaction that arise from the presence of the crystal lattice.Modern numerical techniques of quantum physics allow for the study of excitons, bound exciton-exciton states (biexcitons) and exciton-exciton interaction with full inclusion of central-cell corrections. They are based on the combination of adaptive variational basis constructions with advanced algorithms from numerical linear algebra. This enables the computation of static and dynamical properties of general few-particle systems on the lattice and in the continuum.The investigations are motivated by current experiments on Bose-Einstein condensation of excitons in the cuprous oxide. The research project deals with both aspects of a theoretical description of the experiment: The microscopic study of excitons and biexcitons provides fundamental quantities which are used, in a second step, in the macroscopic description of the exciton condensate in the framework of the Hartree-Fock-Bogoliubov theory.
激子是束缚的电子-空穴对,是半导体的重要元激发。该研究项目从理论角度研究激子,其半径与晶格常数具有相同数量级。虽然这种激子类似于莫特-瓦尼尔激子,但在大半径处持续存在的类似氢的行为发生了显着差异。对于一个连贯的描述他们的属性,必须超越连续近似和帐户的电子-空穴色散和短程相互作用的变化,所产生的晶格的存在下,量子物理的现代数值技术允许研究激子,束缚激子激子态(双激子)和激子激子相互作用与充分列入中央电池的修正。它们是基于自适应变分基础结构与数值线性代数的先进算法相结合。这使得计算的静态和动态性质的一般少粒子系统的晶格和continuous.The调查的动机是目前的实验玻色爱因斯坦凝聚的激子在氧化亚铜。该研究项目涉及实验的理论描述的两个方面:激子和双激子的微观研究提供了基本的量,这些量在第二步中用于Hartree-Fock-Bogoliubov理论框架中激子凝聚体的宏观描述。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Quantum phase transition in the Dicke model with critical and noncritical entanglement
  • DOI:
    10.1103/physreva.85.043821
  • 发表时间:
    2012-04-13
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Bakemeier, L.;Alvermann, A.;Fehske, H.
  • 通讯作者:
    Fehske, H.
Collapse-revival dynamics and atom-field entanglement in the nonresonant Dicke model
  • DOI:
    10.1103/physreva.85.043803
  • 发表时间:
    2012-04-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Alvermann, A.;Bakemeier, L.;Fehske, H.
  • 通讯作者:
    Fehske, H.
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  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
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