Nichtgleichgewichtsdynamik stark korrelierter Elektronensysteme und Nanostrukturen

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Ziel des Projekts ist die Berechnung dynamischer Eigenschaften niedrigdimensionaler korrelierter Elektronensysteme. Hierzu untersuche ich Modelle, die zur Beschreibung der Gleichgewichts- und Nichtgleichgewichtsdynamik von Quantenpunkten und Quantendrähten, sowie stark anisotroper quasi-eindimensionaler Materialien herangezogen werden. Die Eigenschaften dieser Systeme sind durch die Elektron-Elektron Wechselwirkung wesentlich bestimmt. Sowohl die linearen Antwortfunktionen, mit denen Streuexperimente beschrieben werden, als auch die Transporteigenschaften korrelierter Elektronen können nur bei Kenntnis der komplizierten Vielteilchenzustände bestimmt werden. Die von uns entwickelte numerische Methode der dynamischen Dichte-Matrix-Renormierungsgruppe (DDMRG) erlaubt die Berechnung impulsaufgelöster dynamischer Eigenschaften korrelierter Systeme mit hundert und mehr Elektronen mit bislang unerreichter Genauigkeit. Daher ist es erstmals möglich, die spektralen Eigenschaften korrelierter Elektronensysteme im thermodynamischen Limes zu bestimmen.Darüber hinaus soll die Dichte-Matrix-Renormierungsgruppe (DMRG) im Rahmen des Projekts erweitert werden, um die exakte Zeitentwicklung der Vielteilchengrundzustände zu berechnen. Dies ermöglicht die Berechnung von Transportprozessen und nichtlinearen Anregungen der untersuchten Systeme.