Forschung

FORSCHUNGSTHEMEN

Ich forsche im Bereich der Theorie der kondensierten Materie. Meine Forschungsinteressen liegen in folgenden Themenfelder.

 

Niedrigdimensionale Materialien.

Mein Ziel ist eine bessere theoretische Beschreibung der Physik reeller Materialien mit "reduzierten Dimensionen". Die Schwerpunkte bilden der Peierls-Übergang, die Luttinger-Flüssigkeit und der dimensionale Übergang in stark anisotropen (quasi-eindimensionalen) Festkörpern sowie in atomaren Quantendrähten auf Oberflächen. Eine zentrale Fragestellung ist der Einfluss der schwachen aber nicht-vernachlässigbaren dreidimensionalen Kopplungen zwischen den (quasi-)eindimensionalen Komponenten des Materials.

 

Physik stark korrelierter Elektronen.

Das Verständnis der Rolle stark elektronischer Korrelationen ist eine zentrale Fragestellung der Physik der kondensierten Materie. Ich untersuche Phänomene wie den Mott-Metall-Isolator-Übergang, Luttinger-Flüssigkeiten, Supraleitung, Ladungsdichtewellen und Polaronen in grundlegenden Gittermodellen der Festkörperphysik wie dem Hubbard-Modell für wechselwirkende Elektronen oder dem Holstein-Modell für gekoppelte Elektronen und Gitterschwingungen (Phononen). Die Hauptmethoden sind Matrixproduktzustand-Algorithmen wie die Dichtematrix-Renormierungsgruppe und die Time-Evolving Block Decimation.

 

Quantenvielteilchentheorie.

In der Theorie der quantenmechanischen Vielteilchensysteme besteht ein sehr grosser
Bedarf an besseren Methoden. Daher arbeite ich an der Entwicklung neuer Ansätze
für diese Fragestellung.  Seit mehreren Jahren liegt der Schwerpunkt auf numerischen Matrixproduktzustand-Methoden. Außerdem erforsche ich weitere Ansätze, die auf reduzierten Dichtematrizen basieren.