Spektrale Feinstruktur und Anisotropie des elektronischen Transports in Quasikristallen: Die Rolle ikosaedrischer und dekagonaler Atomcluster

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Das elektronische Transportverhalten von Quasikristallen ist durch extreme Energieabhängigkeiten ... und starke Anisotropien ... gekennzeichnet. Im Rahmen des Vorhabens soll mit quantenmechanischen Methoden untersucht werden, welche Rolle dabei Atomcluster spielen. An realistischen Modellen (Approximanten) ikosaedrischer und dekagonaler Quasikristalle werden für T=0 Leitfähigkeiten (Kubo/Greenwood) und Leitwerte (Landauer/Büttiker) berechnet. Wir orientieren auf Transportsituationen, die hinsichtlich Energie/Ausbreitungsrichtung der Elektronen eng benachbart liegen, sich aber im Transportverhalten grundlegend unterscheiden (metallisch/nichtmetallisch). Durch gezielte Modifikationen der Modelle ist zu klären, von welchen Modelleigenschaften dieses Verhalten kritisch abhängt. Unser Konzept steht dem hierarchischen Modell (Janot) nahe. Wir vermuten wesentliche Ursachen in der chemischen Dekoration und der Orientierungsordnung der Atomcluster. Kritische Verteilungen des Streuvermögens im Raum erzeugen durch elektronische Interferenz das besondere Transportverhalten.Aussagen zu Temperaturabhängigkeiten elektronischer Eigenschaften von Quasikristallen werden auf der Grundlage modellierter spektraler Verläufe der Leitfähigkeit gemacht. Dabei sind diejenigen spektralen Charakteristika zu ermitteln, aus denen sich das besondere Verhalten möglichst vieler elektronischer Messgrössen zwanglos ergibt. Die Modellierungen stützen sich auf ab initio Ergebnisse für kleine Approximanten und wenige experimentell gesicherte Fakten für Quasikristalle.