Gitter

Gruppe Botti

Gitter
Foto: Prof. Dr. Silvana Botti

Die Gruppe befasst sich mit einem breiten Spektrum an Forschungsgebieten der Theorie der kondensierten Materie und der computergestützten Materialwissenschaft. Wesentliche Teile unserer Forschung sind rechnerisch aufwendige First-Principles-Berechnungen von Atomstrukturen, thermodynamischen Potenzialen, Bandstrukturen und dielektrischen Eigenschaften sowie First-Principles-Gitterdynamiken. Die rechnerischen Methoden werden mit der Vielteilchentheorien kombiniert, um die Anregungsaspekte, insbesondere in optischen Untersuchungen, zu berücksichtigen. Quasiteilchen werden in die GW-Näherung von Hedin oder sogar darüber hinaus integriert. Zur Beschreibung der Absorptions- und Energieverlustspektren werden Exzitoneffekte durch die Lösung der Bethe-Salpeter-Gleichung berücksichtigt. Dabei konzentrieren wir uns auf verschiedene Verbindungen der Gruppen IV, IV-VI und III-V sowie auf Metalloxide einschließlich ihrer Nanostrukturen, Grenzflächen und Oberflächen. Zunehmende Aktivitäten betreffen Wabenkristalle, Nanostrukturen, die einem topologischen Übergang zugrunde liegen, und magnetische Isolatoren.

Forschung

  • Theoretische Spektroskopie

    Die Gruppe arbeitet an Vielteilchenansätzen zur Beschreibung elektronischer Anregungen in komplexen Materialien. Ein Anwendungsbeispiel ist die Simulation aus ersten Prinzipien (d. h. ohne Verwendung experimenteller Parameter) der Reaktion eines Materials auf eine externe Störung, wie z. B. einfallende elektromagnetische Strahlung oder Teilchen. Dieses Forschungsgebiet ist heute als „theoretische Spektroskopie” bekannt. Die untersuchten Materialien reichen von einfachen Volumenkristallen über nichtstöchiometrische, dotierte, legierte Verbindungen bis hin zu nanostrukturierten Systemen und Grenzflächen. Darüber hinaus kann es sich um experimentelle Proben oder noch nicht beschriebene Verbindungen handeln, die laut Berechnungen thermodynamisch stabil sind.

  • Entwicklung von „First-Principles“-Methoden

    Die Gruppe von Prof. Botti entwickelt und wendet First-Principles-Methoden für elektronische Anregungen an, die auf der Dichtefunktionaltheorie und der Vielteilchen-Störungstheorie basieren. Für die numerische Umsetzung verfügt die Gruppe über einen eigenen Cluster mit 750 Prozessorkernen.

Publikationen

Mitarbeiter

Silvana Botti, Univ.-Prof. Dr.
Prof. Dr. Silvana Botti
Foto: Jens Meyer (Universität Jena)
Abbeanum, Raum 109
Fröbelstieg 1
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Sabine Körbel, Dr.
Dr. Sabine Körbel
Foto: Dr. Sabine Körbel
Abbeanum, Raum 105
Fröbelstieg 1
07743 Jena Google Maps – LageplanExterner Link