Polaronen in oxides: Hamiltoniaanse beschrijving en ab initio behandeling.

Polaronen zijn quasideeltjes die ontstaan door de koppeling tussen ladingsdragers en gekwantiseerde roostertrillingen in een materiaal (fononen). Ze zijn van fundamenteel belang voor veel praktische toepassingen omtrent ladingstransfer, geleiding en optische absorptie van materialen. De sterkte van de elektron-fonon koppeling bepaalt de vorm, grootte en eigenschappen van de polaronen. In het korte-afstandsregime van sterke koppeling is de grootte van het polaron vergelijkbaar met de roosterconstante. Wanneer de koppeling afneemt dan worden de polaronen groot en is een continuumbenadering mogelijk. Hoewel de theoretische basis voor de modellering van polaronen dateert uit de jaren 1950, ontbreekt tot nu toe een ge-unificeerde beschrijving van kleine en grote polaronen. De continuum modelhamiltoniaan van Frohlich werkt enkel goed voor grote polaronen, terwijl de eigenschappen van kleine polaronen beter beschreven worden door ab-initio technieken op de schaal van het atomaire rooster.Het eerste doel van dit project is om de ab-initio en model Hamiltoniaan technieken te herformuleren, ze te ontwerpen en te testen zodanig dat een gezamelijke beschrijving van kleine en grote polaronen in hetzelfde theoretisch kader mogelijk is. Het tweede doel van dit project is om deze nieuwe beschrijving toe te passen op realistische problemen in materiaalwetenschappen, in het bijzonder op transitie-metaal oxides.

Trefwoorden:OXIDEN, POLARONEN

Disciplines:Fysica van gecondenseerde materie en nanofysica