Onderzoek Bart Partoens

Abstract

Plasma is een geïonizeerd gas. Het is de vierde aggregatietoestand, naast vast, vloeibaar en gasvormig. Het komt in de natuur voor, maar kan ook door de mens opgewekt worden door het aanleggen van elektrische velden of warmte aan een gas. Plasma bestaat uit gasmoleculen, maar ook uit vele reactieve deeltjes, zoals elektronen, verschillende soorten ionen, radicalen en geëxciteerde deeltjes. Deze reactieve chemische cocktail maakt plasma interessant voor vele toepassingen. Wij bestuderen de onderliggende mechanismen in plasma, met inbegrip van de plasmachemie, plasma reactor design en plasma‐oppervlak interacties, door middel van computersimulaties en experimenten, om de toepassingen te verbeteren in: (1) duurzame chemie (o.a. de conversie van broeikasgassen en stikstoffixatie), (2) de geneeskunde (vooral kankeronderzoek), en (3) de micro-elektronica (voor de fabricatie van microchips).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Bogaerts Annemie
• Co-promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Verbeeck Johan

Onderzoeksgroep(en)

• Plasma Lab voor toepassingen in duurzaamheid en geneeskunde - Antwerpen (PLASMANT)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Waterstof is een hernieuwbare, niet-vervuilende energiedrager met hoge energiedichtheid en daarom krijgen de productie en het gebruik ervan de hoogste aandacht van beleidsmakers. De productie van waterstof met behulp van zonne-energie en fotokatalytische watersplitsing biedt zowel levensvatbare als milieuvriendelijke technologie. Om deze technologie naar een breed toepasbaar niveau te brengen is een overvloedige maar zeer efficiënte fotokatalysator nodig. Hoewel veel halfgeleidende materialen hiervoor zijn voorgesteld en gesynthetiseerd, hebben sommige een relatief grote bandgap met slechte absorptie voor zonneflux, terwijl andere last hebben van lage geëxciteerde dragersnelheden, die de fotokatalytische prestatie ernstig verminderen. Bovendien worden excitonische effecten meestal verwaarloosd in het ontwerp van de fotokatalysator, wat leidt tot onjuiste voorspellingen van eigenschappen zoals optische absorptie en bandrand, en uiteindelijk tot onjuiste schattingen van de belangrijkste parameter, de efficiëntie van zon-naar-waterstof. Dit project heeft tot doel dit ongunstige beeld te veranderen en een betrouwbare methode te ontwikkelen om materialen voor fotokatalytische watersplitsing met hoogste efficiëntie te vinden. Dit project zal niet alleen de huidige modellering van fotokatalysatoren bevorderen, maar ook kostenbesparend werken voor gerichte experimenten naar levensvatbare technologie voor het gebruik van water en licht voor de productie van waterstof.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Milosevic Milorad
• Co-promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Sun Minglei

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Nieuwe materialen met gekoppelde magnetische en elektrische eigenschappen zijn cruciaal om de vraag van de moderne samenleving voor geavanceerde elektronica en IoT te kunnen combineren met een gereduceerd energieverbruik en impact op het milieu. Om nieuwe draagbare, flexibele, integreerbare, biocompatibele, slimme en energiezuinige elektronica te realiseren, is een paradigmaverschuiving nodig naar geoptimaliseerde heterostructuren, waar verschillende functionaliteiten sterk zijn gekoppeld tot een multifunctionele hybride structuur. Dergelijke materialen zijn vandaag moeilijk op klassieke manier te maken met voldoende controle en kwaliteit. In dit project willen we zulke hybride, gelaagde functionele structuren realiseren door verschillende 2D mono-atomaire materialen op elkaar te plaatsen. Dit stelt ons in staat om op een zeer controleerbare manier tot veelzijdige magneto-elektronica materialen te komen, manipuleerbaar in een breed gebied door externe mechanische, elektrische en magnetische interacties. Om de onderliggende kwantum fenomenen achter de flexo-magneto-elektrische koppelingen in 2D-heterostructuren te doorgronden en deze kennis toe te passen op de praktische micrometerschaal, hebben we een consortium samengesteld van toonaangevende Belgische teams op het gebied van simulaties, samen met de pionier van 2D-materialen in het VK voor experimentele validatie, en met imec als technologisch platform.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Milosevic Milorad
• Co-promotor: Covaci Lucian
• Co-promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Platinum Groep Metalen (PGM) nanodeeltjes, meer bepaald platinum, rhodium en palladium, zijn essentiële componenten in autokatalysatoren, daar zij werken als actieve sites voor katalytische reacties. Wegens de steeds strengere milieuvoorschriften neemt de vraag naar deze metalen jaarlijks toe. De schaarste van PGM's maakt efficiënte recyclage van deze metalen een zeer belangrijke kwestie. Momenteel is het smeltproces het meest gebruikte pyrometallurgische proces voor het concentreren van PGM's. Gezien de schaal van de industriële ovens en de grootte van de PGMnanodeeltjes, kan het lokale gedrag van deze deeltjes niet experimenteel in situ worden waargenomen. Het ontwikkelen van computermodellen van dit proces is daarom zeer nuttig om dit hiaat op te vullen. Dit onderzoek streeft naar de ontwikkeling van een modelleerkader dat een meerfasig faseveldmodel combineert met ab initio berekeningen om het lokale oplossingsgedrag te bestuderen van PGM-nanodeeltjes in een metallurgische slak die collectormetaaldruppels bevat. Dit modelleerkader zal gebruikt worden om het dominante oplossingsmechanisme aan het licht te brengen, wat zal leiden tot nieuwe inzichten in de effecten van pyrometallurgische procesparameters op het oplossingsgedrag van deze PGM-deeltjes. Dit is nuttig voor zowel het interpreteren van waarnemingen als het optimaliseren van bestaande industriële recyclage processen. Eens dit kader is ontwikkeld, kan het ook worden toegepast op andere metallurgische processen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Lamoen Dirk

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Individuele puntdefecten in diamantkristallen zoals NV en SiV behoren tot een belangrijke klasse van kwantumsystemen aangeduid als vaste-stof qubits, intensief bestudeerd in het gebied van de kwantum metrologie en de kwantum informatie wetenschap. De aanvragers ontwikkelden recent een nieuwe techniek, de fotoëlektrisch gedetecteerde spin resonanties in diamant, die belovend is voor de ontwikkeling van nieuwe kwantumcomponenten die gekoppeld kunnen worden met halfgeleider elektronica. De fotoëlektrische uitleesmethode is gebaseerd op ladingstransities in de individuele puntdefecten. Hierin verschilt de fotoëlektrische methode van de optische detectie. In dit voorstel willen deze metode gebruiken om een nieuw type qubit in diamant- charge-state solid qubit - te realiseren, waarbij de transitie tussen verschillende ladingstoestanden van hetzelfde defect gebruikt wordt. Gecombineerd met de spin manipulaties kan dan een hybride kwantum systeem ontworpen worden. Dit voorstel is gebaseerd op de eerste resultaten die het uitlezen van de SiV ladingstoestand aantonen. Om het mechanisme van de ladingtoestand transities op te stellen zullen we gebruik maken van ab initio berekeningen. Hiermee bepalen we de energieposities van de ladingstoestanden in de bandkloof van diamant, de werkzame doorsnede voor foto-ionisatie en uiteindelijk de coherentie van het elektron transport als functie van het externe veld. We zullen de lading-qubit superpositie en de twee-qubit verstrengeling aantonen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lamoen Dirk
• Co-promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Elektronenmicroscopie voor materiaalonderzoek (EMAT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Plasma is een geïonizeerd gas. Het is de vierde aggregatietoestand, naast vast, vloeibaar en gasvormig. Het komt in de natuur voor, maar kan ook door de mens opgewekt worden door het aanleggen van elektrische velden of warmte aan een gas. Plasma bestaat uit gasmoleculen, maar ook uit vele reactieve deeltjes, zoals elektronen, verschillende soorten ionen, radicalen en geëxciteerde deeltjes. Deze reactieve chemische cocktail maakt plasma interessant voor vele toepassingen. Wij bestuderen de onderliggende mechanismen in plasma, met inbegrip van de plasmachemie, plasma reactor design en plasma‐oppervlak interacties, door middel van computersimulaties en experimenten, om de volgende toepassingen te verbeteren: (1) in materiaalwetenschappen (voor nanotechnologie en de fabricatie van microchips), (2) voor analytische chemie, (3) in milieu/energie toepassingen (nl. de conversie van broeikasgassen en stikstoffixatie, en (4) in de geneeskunde (vooral kankeronderzoek).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Bogaerts Annemie
• Co-promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Verbeeck Johan

Onderzoeksgroep(en)

• Plasma Lab voor toepassingen in duurzaamheid en geneeskunde - Antwerpen (PLASMANT)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De recent gerealiseerde tweedimensionale (2D) materialen met periodische structuren en vlakke banden zijn interessante systemen om nieuwe soorten fysica in te onderzoeken. In dit project zal ik gebruik maken van bestaande expertise van de CMT onderzoeksgroep om verschillende voorspellingen te maken hoe de periodische vervorming van nieuwe 2D materialen, zoals grafeen, hun opto-elektronische respons beïnvloedt door de introductie van elektronische minibanden of excitonbanden. Ik zal eerst op basis van numerieke simulaties onderzoeken hoe men 2D materialen kan vervormen met sterke periodische modulaties. Vervolgens ga ik na hoe verschillende types van modulaties de bandenstructuur renormaliseren, en hoe dit de optische en elektronische eigenschappen van de 2D kristallen beïnvloedt. Hierbij zal ik ook de rol van externe effecten, zoals elektrische velden, onderzoeken. De externe velden en periodische vervormingen functioneren op deze manier als een soort afstelknop om verschillende opto-elektronische effecten te manipuleren. Tot slot zal ik ook onderzoeken hoe periodische vervormingen excitonen in 2D kristallen beïnvloeden. In dit project zal ik kunnen steunen op de sterke samenwerking die de CMT groep heeft opgebouwd met een scala aan experimentele onderzoeksgroepen. Het onderzoek zelf is theoretisch, maar ik zal steeds mijn resultaten toetsen aan experimentele waarnemingen om de impact van het onderzoek te vergroten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Covaci Lucian
• Mandaathouder: Jorissen Bert

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Recente experimentele resultaten over supergeleiding in geroteerd bilaag grafeen geven aan dat platte banden een cruciaal onderdeel zijn voor het ontdekken van sterk gecorreleerde fasen. Een eenvoudige toegang tot quasi-platte banden werd ook gerealiseerd door middel van roteren of periodisch uitrekken in van der Waals heterobilagen bestaande uit transitiemetaal dichalcogeniden. Door de dotering in bilaag systemen te controleren is het mogelijk om interlaag excitonen te genereren: elektronen zijn opgesloten in een laag en koppelen met holtes, welke opgesloten zijn in de tegenoverliggende en afzonderlijke laag. In dit project stel ik voor om de effecten van afstembare platte banden op interlaag excitonen theoretisch te bestuderen, met als doel om de mogelijkheid tot excitonische sterk gecorreleerde fasen te onderzoeken. Een aantal concurrerende fasen zijn voorspeld bij lage temperatuur, zoals elektron-holte superfluïditeit, exciton isolator, gekoppelde Wigner kristallisatie en geladen dichtheidsgolven. Een toename van de effectieve massa's van de ladingsdragers resulteert in een verhoging van de excitonische bindingsenergie en dit leidt tot een meer robuuste excitonische fase. Door de platheid van de banden af te stemmen, het mogelijk zal worden om de kritische temperatuur voor elektron-holte superfluïditeit te verhogen en om het verschijnen van de concurrerende sterk gecorreleerde fasen die in het fasediagram voorkomen te controleren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Neilson David
• Mandaathouder: Conti Sara

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De Universiteit Antwerpen ontwikkelt in dit project smane met IMEC een data-fusiemodel voor CityFlows, waarbij de dichtheid aan gemotoriseerde en niet-gemotoriseerde personen bekomen wordt op basis van de samenvoeging van verschillende databronnen (zoals telco signalling data, Wifi scanning, data camera object detection, Telraam data, …).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Met 3D-audio lijkt geluid van buiten je hoofd te komen, het kan zelfs van alle kanten komen: van boven of onder, voor of achter. Met 3D-audio word je werkelijk ondergedompeld in de geluidsomgeving: je staat er middenin, en bijgevolg verhevigt het sterk de beleving. De audiovisuele sector worstelt echter al jaren met een probleem dat een brede vermarkting van 3D-audio door een hoofdtelefoon in de weg staat: om 3D-audio te kunnen realiseren moet de verwerking gepersonaliseerd worden. Recent werd aan de UA een laagdrempelige en goedkope opmeetmethode van de zogenaamde Head-Related Transfer Function (HRTF) ontwikkeld die dergelijke personalisatie mogelijk maakt. Het hoofddoel van dit project is de huidige labo-opstelling om de persoonlijke HRTF op te meten te verbeteren tot een robuuste, gebruiksvriendelijke meetmethode, die bruikbaar is buiten het labo, en waarvan de effectiviteit/meerwaarde kan worden aangetoond aan derden onder de vorm van specifieke demonstratoren. Dit moet ons toelaten tegemoet te komen aan de vereisten voor vermarkting, zodat we de stap kunnen zetten naar een volwaardige spin-off.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peremans Herbert
• Co-promotor: Partoens Bart
• Mandaathouder: Reijniers Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een goed begrip van de principes die het lokaliseren van geluid, i.h.b. welke geluidskenmerken we gebruiken om onze omgeving in 3 dimensies (3D) waar the nemen, is niet enkel van belang op fundamental wetenschappelijk vlak, maar wordt ook steeds relevanter in het licht van het toenemend gebruik van 3D audio bij hoofdtelefoons. Tot nu was dergelijk onderzoek vooral gericht op de rol van statische kenmerken van geluid, i.e. hoofd en bron zijn stationair. Nochtans staat vast dat lokalisatie sterk vergemakkelijkt wordt als luisteraars hun hoofd kunnen bewegen tijdens het aanbieden van geluid. In dit project willen we de rol van de dynamische geluidskenmerken onderzoeken die resulteren uit kleine bewegingen van hoofd en bron in een informatie theoretische context. We maken gebruik van een ideale-waarnemer model ontwikkeld voor statische geluidslokalisatie en breiden dit model uit met dynamische akoestische geluidskenmerken. Eerst bestuderen we welke hoofdbewegingen de meeste informatie bevatten en hoe dit afhangt van de positie van de bron. Vervolgens, beschouwen we de omgekeerde situaties onderzoeken we hoeveel informatie overgebracht kan worden door kleine bewegingen van de bron. Tot slot, bestuderen we de effecten op het lokaliseren van geluid wanneer hoofdbewegingen niet correct in rekening gebracht worden, wat het geval is als 3D audio door een gewone hoofdtelefoon aangeboden wordt. De door het model voorspelde effecten zullen gevalideerd worden in psycho-acoustische experimenten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peremans Herbert
• Co-promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Tweedimensionale transitiemetaal dichalcogeniden (2D-TMDs) zijn atomair dunne materialen die een prominente rol spelen in het hedendaagse onderzoek, door hun bijzondere elektronische en optische eigenschappen, hun afstelbaarheid door middel van elektrische gating en mechanische deformatie, en de mogelijkheid om heterostructuren te maken. Het werd echter veel minder geëxploreerd dat ze ook een rijkdom aan collectieve kwantumfasen vertonen, die gekarakteriseerd worden door collectief gedrag van de elektronen dat radicaal verschillend is van hun individuele toestanden. Eén van deze fasen is een ladingsdichtheidsgolf, waarbij de elektronen bij lagere temperaturen een geordende kwantumvloeistof vormen die de structuur van het materiaal zelf verandert. Een andere collectieve kwantumfase in 2D-TMDs is de supergeleidende fase, waarbij de elektronen condenseren in een weerstandsloze zee van Cooperparen die elektrische stroom kan geleiden zonder enige weerstand. Bovendien dragen ook de spins van de elektronen bij tot een veelvoud van mogelijke combinaties voor nieuwe kwantumtoestanden en kunnen ze texturen vormen in monolaag TMDs die volledig afwezig zijn in de bulk vorm. Het is duidelijk dat al deze toestanden sterk met elkaar verstrengeld zijn, maar toch worden de fundamentele eigenschappen van hun wisselwerking nog niet goed begrepen. Dit verhindert ook de vooruitgang bij het ontwikkelen van geavanceerde nieuwe toepassingen. In dit project zal ik de wisselwerking tussen de toestanden uitgebreid bestuderen met behulp van state-of-the-art theoretische technieken. Voorts zal ik een stappenplan opstellen om de wisselwerking volledig gecontroleerd aan te kunnen passen door middel van deformatie, elektrische gating en doteren. Het uiteindelijke doel is om 2D-TMDs op de kaart te zetten als een uniek platform voor uiterst veelzijdige kwantumapparaten, door de specifieke voordelen van de verschillende toestanden die meespelen aan te wenden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Milosevic Milorad
• Co-promotor: Partoens Bart
• Mandaathouder: Bekaert Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In ons vorig onderzoek ontwikkelden we een goedkope en gebruiksvriendelijke Do-It-Yourself methode die een gebruiker toelaat zijn/haar Head Related Transfer Function (HRTF) op te meten in de thuisomgeving. Hoewel erkend wordt dat gepersonaliseerde 3D audio een belangrijke meerwaarde kan hebben voor virtual reality (VR)-toepassingen in een Business-to-Business-context, bvb. bij VRveiligheidstrainingen, blijken er naast een effectieve manier om de 3D audio te personaliseren, i.e. het opmeten van een HRTF, nog twee elementen te ontbreken om deze meetmethode te commercialiseren. Enerzijds wordt de vereiste dat de gebruiker zelf het meetsysteem moet opbouwen uit een aantal afzonderlijk verkrijgbare componenten als een te grote hindernis gezien. Anderzijds remt ook het ontbreken van standaardsoftware die toelaat effectief gebruik te maken van gepersonaliseerde 3D audio het exploiteren ervan in applicaties sterk af. In dit project willen we deze hindernissen voor het gebruik van gepersonaliseerde 3D audio voor dergelijke Business-to-Business-toepassingen wegwerken. De eerste hindernis zullen we wegnemen door een hardware-module te ontwikkelen die simultaan hoofdbewegingenen binaurale microfoonsignalen opneemt en doorstuurt naar een smartphone/laptop. Daarnaast zullen we het in de game en VR wereld veel gebruikte ontwikkelplatform Unity uitbreiden met een 3D audio module. Deze software-module laat applicatie-ontwikkelaars toe op gestandaardiseerde wijze gepersonaliseerde 3D audio te includeren in hun producten. Gebruikers van deze producten kunnen dan hun opgemeten HRTF opladen en aldus de voordelen van gepersonaliseerde 3D audio ervaren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peremans Herbert
• Co-promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het onderzoek naar twee-dimensionale nanomaterialen is exponentieel gegroeid sinds de realisatie en karaterisatie van grafeen in 2005. Heel wat nieuwe materialen van een enkele atomaire laag dik werden sindsdien theoretisch voorgesteld en experimenteel gerealiseerd, en nieuwe mogelijke structuren worden nog steeds voorgesteld. Om nieuwe en mogelijk betere materialen te vinden voor opto-elektronische toepassingen, ligt het voor de hand om te onderzoeken of drie-dimensionale materialen die nu al voor dergelijke toepassingen gebruikt worden kunnen herschaald worden naar hun twee-dimensionale limiet, om zo hun eigenschappen nog te verbeteren of te tunen. Deze route werd gevolgd voor de group IV elementen, wat geleid heeft tot de ontdekking van siliceen, germaneen, enz. Het is verrassend dat er tot nu toe heel wat minder aandacht besteed is aan de klasse van III-V materialen, zoals InAs, GaAs, ... Enkel de eigenschappen van deze III-V materialen in de grafeen-achtige (vlakke) en siliceen-achtige (verbogen) structuur werd uitvoerig bestudeerd. Het is echter gekend uit de moleculaire chemie dat groep III elementen vlakke sp2-bindingen verkiezen, en groep V elementen sp3 configuraties. Het valt dan ook te verwachten dat deze trends zich opnieuw zullen laten gelden wanneer de drie-dimensionale III-V bulk halfgeleiders gereduceerd worden tot twee dimensies. Het doel van dit project is de echte grondtoestandsstructuren te identificeren van twee-dimensionale III-V materialen en om hun elektronische eigenschappen te onderzoeken op basis van ab-initio berekeningen. Een ander belangrijk onderzoeksdomein dat voortvloeide uit het onderzoek rond grafeen en gerelateerde systemen is dat van de topologische isolatoren en het kwantum spin-Halleffect. De oorsprong van dit effect ligt in een bandinversie, vaak veroorzaakt door een sterke spin-baankoppeling. Daarom zullen we, eens de grondtoestand is gevonden van de twee-dimensionale materialen die Tl of Bi bevatten, hun topologisch karakter bepalen. De werking van de huidige opto-elektronische devices is gebaseerd op de realisatie van heterostructuren, zoals bv. in lasers. Het is dan ook van groot belang om de elektronische eigenschappen te onderzoeken van heterostructuren gebaseerd op de nieuw gevonden twee-dimensionale halfgeleiders. Ten slotte is het ook duidelijk dat dit onderzoek kan uitgebreid worden tot de klasse van II-VI materialen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Mandaathouder: Sabzalipour Amir

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project ontwikkelen we een nieuwe methode waarmee een gebruiker zijn of haar hoofdgerelateerde-transferfunctie kan individualizeren, nodig wanneer men een realistische virtuele 3D audio omgeving wil creëren middels een hoofdtelefoon. De methode maakt gebruik van een smartphone en bijkomende lagekost apparatuur en kan thuis uitgevoerd worden, door de gebruiker zelf. Het gebrek aan experimentele controle wordt gecompenseerd door complexe naverwerking van de data. Deze methode beoogt 3D audio technologie toegankelijk te maken voor een groot publiek.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peremans Herbert
• Co-promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Bals Sara
• Co-promotor: Partoens Bart
• Mandaathouder: Abakumov Artem
• Mandaathouder: Neirinckx Alexander
• Mandaathouder: Pfannmöller Martin
• Mandaathouder: Pourbabak Saeid

Onderzoeksgroep(en)

• Elektronenmicroscopie voor materiaalonderzoek (EMAT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het Excellentie consortium Nano vertegenwoordigt de expertise op het gebied van de nanowetenschappen die aanwezig is in de drie deelnemende groepen: EMAT, CMT en PLASMANT. Het consortium staat in voor een uniforme communicatie en samenwerking die de kernkwaliteiten van de verschillende groepen bundelt om de reeds sterke internationale positie van de nanowetenschappen aan de Universiteit Antwerpen nog verder te versterken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Verbeeck Johan
• Co-promotor: Bals Sara
• Co-promotor: Bogaerts Annemie
• Co-promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Schryvers Nick
• Co-promotor: Van Tendeloo Staf

Onderzoeksgroep(en)

• Elektronenmicroscopie voor materiaalonderzoek (EMAT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Als licht invalt op materie leidt dit tot een respons van het materiaal op deze externe stimulus. Deze respons hangt af van zowel de macroscopische als microscopische details van het materiaal. Pigmenten, bij voorbeeld, tonen een golflengte-afhankelijke reflectie en absorptie die aanleiding geven tot kleur in bv. een olieverf schilderij. De absorptie van licht kan ook worden gebruikt om zonne-energie te oogsten door middel van fotovoltaïsche cellen. Hoewel zonnecellen en pigmenten weinig met elkaar gemeen lijken te hebben, is hun microscopische functie erg gelijkaardig. Ze absorberen allebei licht en ondergaan vaak ongewenste veranderingen onder langdurige belichting en/of omgevingsfactoren. Deze veranderingen leiden tot een degradatie en verandering van kleur in historische schilderijen en tot een geleidelijke vermindering van de efficiëntie in organische zonnecellen. Ten einde de functie en de veroudering van deze materialen beter te begrijpen, stellen we een project voor waarin we in detail de microscopische oorsprong van de lichtabsorptie in heterogene materialen bestuderen komende uit zowel olieverf schilderijen als organische zonnecellen. We doen dit door een combinatie van de meest geavanceerde experimentele technieken gebaseerd op zowel synchrotron straling als elektronen microscopie met geavanceerde kwantummechanische modellen. Deze multidisciplinaire aanpak laat ons toe om de functie en levensduur van organische zonnecellen te verbeteren alsook om historische schilderijen uit ons cultureel erfgoed op een optimale manier te bewaren of te restaureren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Verbeeck Johan
• Co-promotor: Janssens Koen
• Co-promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Elektronenmicroscopie voor materiaalonderzoek (EMAT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Mandaathouder: Leenaerts Ortwin

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Sorée Bart
• Mandaathouder: De Beule Christophe

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Verbeeck Johan
• Co-promotor: Partoens Bart
• Mandaathouder: Van Boxem Ruben

Onderzoeksgroep(en)

• Elektronenmicroscopie voor materiaalonderzoek (EMAT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Milosevic Milorad

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project beogen we het verkrijgen van theoretisch inzicht in het effect van opsluiting en de keuze van het substraat op de supergeleidiende eigenschappen van atomair dunne filmen, en dit als de dikte laag per laag gevarieerd wordt. Voor dit onderzoek zullen we steunen op ab initio studies van de structurele, elektronische en vibrationele eigenschappen van de filmen van enkele monolagen dik, en het Bogoliubovde‐Gennes en het Eliashberg formalisme toepassen om de supergeleidende eigenschappen van deze filmen te bestuderen, op basis van de input van de ab intio berekeningen

Onderzoeker(s)

• Promotor: Milosevic Milorad
• Co-promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Saniz Balderrama Rolando

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de Vlaamse overheid. UA levert aan de Vlaamse overheid de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit doctoraatsonderzoek is de realisatie van een kwantummechanische solver om het transport te onderzoeken in twee- en drie-dimensionale elektronengassen in het actieve gebied van junctieloze III-V structuren en devices. Een belangrijk aspect hierbij is de numerieke implementatie van de kwantum-transportvergelijking -bv. de Wigner-Liouville vergelijking- die de dominante kwantumeffecten beschrijven, de Schroedingervergelijking die de laterale opsluiting beschrijft en de Poisson-vergelijking die de lokale elektrostatische potentiaal beschrijft.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Verbeeck Johan
• Co-promotor: Partoens Bart
• Mandaathouder: Van Boxem Ruben

Onderzoeksgroep(en)

• Elektronenmicroscopie voor materiaalonderzoek (EMAT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Sorée Bart
• Mandaathouder: De Beule Christophe

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit project is om het potentieel te onderzoeken van een neiuwe klasse van halfgeleider-devices gebaseerd op de geometrie en architectuur van junctieloze III-V nanodraad-transistoren. Een belangrijk aspect hierbij is de noodzakelijkheid van een kwantummechanische beschrijving van de werkingsprincipes in de actieve device gebieden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Partoens Bart
• Mandaathouder: Leenaerts Ortwin

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project zullen nieuwe (gelaagde) oxidematerialen gekarakteriseerd worden om inzicht te verschaffen in hun macroscopische eigenschappen. Het gebruik van technieken zoals (raster) transmissie-elektronenmicroscopie en elektronen energieverliesspectroscopie, levert informatie tot op atomaire schaal dankzij de verbeterde resolutie van de QU-Ant-EM microscoop. Verschillende dataverwerkingsmethoden zullen vergeleken en aangepast worden om de beschikbare informatie die verkregen wordt bij zulke experimenten maximaal te benutten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Verbeeck Johan
• Mandaathouder: Lichtert Stijn

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project behandelt de optimalisatie van de relatie tussen structuur en activiteit voor twee klassen van nanoporeuze materialen: Ag-TiO2 nanobuisjes en Periodische Mesoporeuze Organosilica's. We gebruiken hierbij een multidisciplinaire aanpak die geavanceerde 3D beeldvormingstechnieken combineert met moderne computationele methodes, beide op atomaire schaal. Dit laat toe om de synthese en de activiteit van de nanoporeuze materialen op een meer doelgerichte manier te verbeteren t.o.v. de klassieke trial-and-error methodes.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Bals Sara
• Co-promotor: Batenburg Joost
• Co-promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Misko Vyacheslav

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Vele van de fascinerende eigenschappen van grafeen zijn een gevolg van het lineaire spectrum zonder bandkloof. De meeste elektronische toepassingen vereisen echter een bandkloof. In dit project onderzoeken we via ab initio berekeningen hoe het aanbrengen van een patroon op grafeen kan gebruikt worden om een bandkloof te realiseren. We focussen op grafeen/grafaan nanostroken, grafeen met geordende geadsorbeerde waterstof atomen en met geordende defecten, en hybride grafeenstucturen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het werkpaard van de fotovoltaïsche omzetting van zonlicht naar elektriciteit is de silicium-zonnecel. Het SILASOL project focust op nieuwe op silicium gebaseerde materialen voor PV toepassingen: door de vorm van het silicium-materiaal te veranderen (dunne wafers, nanodraden, ...) of de synthese methode (CVD, mechanische klieving, ...) verkrijgen de "nieuwe" silicium-materialen welbepaalde eigenschappen (bandkloop, kristalliniteit, ...) die voordelig kunnen zijn voor PV toepassingen. De technologie zal ontwikkeld worden in Imec (Leuven), de UA staat in voor de experimentele en computationele karakterisering van deze geavanceerde silicium-structuren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Goovaerts Etienne
• Co-promotor: Magnus Wim
• Co-promotor: Wenseleers Wim

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstelling van dit project is de theoretische studie van de elektronische eigenschappen van: - Lateraal en radiaal nanogestructureerde kwantumdraden. We zullen zowel de optische als de transporteigenschappen onderzoeken. - Niet-homogene kwantumdraden. Studie van de effecten t.g.v. de geometrische fluctuaties (laterale variaties in de straal), t.g.v. wanorde, en t.g.v. verstrooiing aan onzuiverheden en fononen op het elektrisch transport.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het hoofddoel van dit SBO project is om geavanceerde technieken voor het pragmatisch modelleren van materialen te ontwikkelen. Om de samenwerking met Flamac, waar het experimentele werk verricht wordt, en zijn industriele partners vanaf het begin van het project te stimuleren wordt er gefocusseerd op één klasse van materialen : optische dunne filmen. Deze keuze werd o.a. ingegeven door de hoge technologische relevantie en industriële interesse in Vlaanderen voor deze materialen. Bovendien zijn deze materialen belangrijk in het kader van de milieuproblematiek en verwacht men dat computationeel modelleren een toegevoegde waarde kan bieden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lamoen Dirk
• Co-promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Elektronenmicroscopie voor materiaalonderzoek (EMAT)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het dit project worden ab initio totale-energieberekeningen uitgevoerd in het pseudopotentiaal dichtheidsfunctionaaltheorie-formalisme (DFT) voor experimenteel gerealiseerde nanoclusters en nanodraden. Deze aanpak laat toe om op atomaire schaal de structuur van deze halfgeleider nanokristallen te bestuderen, en de elektronische structuur en de ladingsdichtheid van de valentie-elektronen te bepalen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Peelaers Hartwin

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstelling van dit project is om efficiënte computationele methoden te ontwikkelen, gebaseerd op moderne iteratieve Krylov methoden, om lineaire en niet-lineaire Schrödingervergelijkingen op te lossen. Dit zal het mogelijk maken om in de theoretische behandeling over te gaan van de benaderende 2D beschrijving naar de realistische 3D beschrijving. Deze methoden zullen worden toegepast op concrete fysische problemen: het oplossen van de niet-lineaire tijdsafhankelijke en tijdsonafhankelijke Ginzburg-Landau vergelijking voor de studie van de votex-structuur en -dynamica in mesoscopische supergeleiders en het oplossen van de Schrödingervergelijking voor realistische kwantumstippen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanroose Wim
• Co-promotor: Milosevic Milorad
• Co-promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Toegepaste wiskunde

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project willen we d.m.v. ab initio berekeningen op systematische wijze de relatie onderzoeken tussen enerzijds de samenstelling en de structuur van zogenaamde "transparante geleidende oxides" ("transparent conducting oxides", TCO) en anderzijds hun elektronische en optische eigenschappen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lamoen Dirk
• Co-promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Elektronenmicroscopie voor materiaalonderzoek (EMAT)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Doelstellingen van het project: (i) De optimalisatie van de preparatie en patroonvorming van op grafeen gebaseerde lagen waarop biomoleculen vastgehecht worden en (ii) het begrijpen van de magnetotransporteigenschappen van zulke lagen in een breeed temperatuursgebied voor en na het vasthechten van de biomoleculen. De inzichten die resulteren uit deze studies zullen gebruikt worden om een gevoelige, elektronische monitoring te ontwikkelen voor specifieke biologische processen in een waterig midden, inclusief de denaturatie en rehybridisatie van DNA en de herkenning van antigenen door antilichamen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De hoofdthema's van het onderzoeksproject zijn de studie van de structurele en elektronische eigenschappen van nanostructuren en klassieke clusters. Hoewel beide thema's op het eerste zicht geen verband houden met elkaar is er toch een belangrijk raakvlak: beide zijn computationeel erg zware problemen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het dit project worden ab initio totale-energieberekeningen uitgevoerd in het pseudopotentiaal dichtheidsfunctionaaltheorie-formalisme (DFT) voor experimenteel gerealiseerde nanoclusters en nanodraden. Deze aanpak laat toe om op atomaire schaal de structuur van deze halfgeleider nanokristallen te bestuderen, en de elektronische structuur en de ladingsdichtheid van de valentie-elektronen te bepalen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Peelaers Hartwin

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het is de bedoeling van dit project bij te dragen aan de oplossing van een aantal open problemen in computatio­nele fysica, in het bijzonder in de nanotechnologie, die multi-precisie en betrouwbare berekeningen vereisen. Het nanoscopische gebied is een lengteschaal gelegen tussen het microscopische (atomaire en moleculaire schaal) en het macroscopische. Karakteristiek voor dit onderzoek is dat een eindig aantal (van de or de 10-10.000) deeltjes (bijv. atomen, moleculen, elektronen) betrokken zijn zodat rand-effecten van cruciaal belang zijn. Het groot aantal deeltjes impliceert dat het praktisch onmogelijk is om analytische resultaten te bekomen en dat we ons hoofdzakelijk moeten toeleggen op computationele berekeningen. Zoals zal duidelijk worden uit de projectbeschrijving, is de multi-precisie, betrouwbare berekening van een aantal speciale functies de sleutel tot de oplossing van de open problemen in de nanotechnologie. Tot op heden bieden zelfs omgevingen als Maple, Mathematica, MATLAB, en bibliotheken als IMSL, CERN en NAG geen routines voor de betrouwbare evaluatie van speciale functies.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Promotor: Verdonk Brigitte
• Co-promotor: Cuyt Annie
• Co-promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van het project is het realiseren van een theoretische studie over vrijstaande nanodraden en aangezien studies hierover praktisch onbestaande zijn kunnen we als één van de eersten bijdragen tot dit onderzoek. De bestaande theoretische studies zijn beperkt tot halfgeleider draden die ingebed zijn in een andere halfgeleider of tot metallische whiskers zoals o.a. Bi. De voorgestelde studie van de vrijstaande draden bestaat uit twee grote luiken, nl. onderzoek naar de transport- en optische eigenschappen van een kwantumdraad.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Partoens Bart
• Mandaathouder: Slachmuylders An

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Doelstelling: In dit project wens ik ab initio totale-energieberekeningen uit te voeren in het pseudopotentiaal dichtheidsfunctionaaltheorie-formalisme voor experimenteel gerealiseerde nanoclusters en nanodraden. Deze aanpak laat toe om op atomaire schaal de structuur van deze halfgeleider nanokristallen te bestuderen, en de elektronische structuur en de ladingsdichtheid van de valentie-elektronen te bepalen. Methodologie: Een voorspelling van de elektronische en geometrische structuur vereist een kwantummechanische bereking van de totale energie, die vervolgens geminimaliseerd wordt door de posities van de atomen te wijzigen. Zulke berekeningen zijn enkel mogelijk als een aantal benaderingen worden gemaakt. Ten eerste de Born-Oppenheimer benadering die het veel-deeltjes probleem reduceert tot het oplossen van het elektronenprobleem voor een vaste configuratie van de kernen. Vervolgens wordt het resulterende probleem van sterk interagerende elektronen geformuleerd als dat van 1 elektron in een niet-lokale potentiaal via het dichtheidsfunctionaaltheorie-formalisme. Deze niet-lokale potentiaal is niet gekend, en moet dus benaderd worden (typisch LDA of GGA in totale-energieberekeningen). De pseudopotentiaaltheorie laat toe om de sterke interactiepotentiaal tussen de elektronen en de kernen te vervangen door een veel eenvoudigere, zwakkere interactiepotentiaal (en dus computationeel heel wat eenvoudiger) die alle eigenschappen van de valentie- elektronen correct beschrijft. Tenslotte moeten we nog gebruik maken van de supercel-benadering als we aperiodische configuraties wensen te beschrijven en wensen gebruik te maken van Blochs theorema. Het is evident dat dergelijke ab initio berekeningen computationeel erg intensief zijn en het totaal aantal elektronen dat kan beschouwd worden is daarom beperkt. Het maximaal aantal is typisch enkele honderden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Peelaers Hartwin

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Ab initio totale-energieberekeningen zullen uitgevoerd worden in het pseudopotentiaal dichtheidsfunctionaaltheorie formalisme voor de recent experimenteel gerealiseerde vrijstaande Si, Ge, ZnO, ... nanodraden. Deze aanpak laat toe om de atomaire en elektronische structuur van nanodraden te bestuderen. Ook de invloed van externe moleculen (zoals de ladingsoverdracht) zal bestudeerd worden, om inzicht te verkrijgen in het functioneren van de draad als nanosensor.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Ab initio totale-energieberekeningen zullen uitgevoerd worden in het pseudopotentiaal dichtheidsfunctionaaltheorie formalisme voor de recent experimenteel gerealiseerde vrijstaande halfgeleider nanodraden en nanoclusters. Deze aanpak laat toe om de atomaire en elektronische structuur van de nanodraden en -clusters te bestuderen. Ook de invloed van externe moleculen (zoals de ladingsoverdracht) zal bestudeerd worden, om inzicht te verkrijgen in het functioneren van de draad als nanosensor.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit project is het realiseren van een theoretische studie van de elektronische eigenschappen van kwantumdraden en kwantumringen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project bestuderen we de effecten van correlaties in zowel kleine kwantummechanische als klassieke systemen. In het kwantummechanische deel van dit project zal het huidige onderzoek van de elektronische eigenschappen van kwantumstippen en gekoppelde kwantumstippen verder gezet worden en uitgebreid worden tot multi-excitonen en kwantumdraden. In het klassieke deel wordt met behulp van moleculaire dynamica technieken dynamische eigenschappen van klassieke clusters bestudeerd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Theoretische studie van thermodynamische eigenschappen en tjidsafhankelijke fenomenen in opgesloten systemen. Een onderzoek naar de drijvende krachten achter ordening. Het doel is om de onderliggende principes te vinden die leiden tot ordening en smelten in verschillende twee-dimensionale experimenteel realizeerbare systemen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het belang van correlaties tussen bv. watermoleculen op bio-oppervlakken zal theoretisch onderzocht worden. Eerst zullen we de geometrische structuur van watermoleculen die via waterstofbindingen gebonden zijn aan het oppervlak van proteïnen bestuderen en het effect hiervan op het transport van motorproteïnen. Vervolgens zullen we de ladingsinversie van proteïnen bestuderen die een gevolg is van de correlaties tussen de ionen gebonden aan het proteïneoppervlak.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Elektroncorrelaties in kwantumstippen en in gekoppelde kwantumstippen zullen worden bestudeerd in de aanwezigheid van een extern magneetveld. De dynamica van het Wigner kristal in zulke kwantumstippen zal onderzocht worden. Kwantumstippen in het fractioneel kwantum Hall regime zal bestudeerd worden samen met de vorming van het Wigner kristal. Excitonen in kwantumstippen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Theoretische studie van de eigenschappen van artificiele atomen in halfgeleider nanostructuren. Onderzoek van correlaties tussen de electronen en hun energie relaxatie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Theoretische studie van de eigenschappen van artificiele atomen in halfgeleider nanostructuren. Onderzoek van correlaties tussen de electronen en hun energie relaxatie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject