Onderzoeksgroep
Expertise
- Statistische fysica van kwantumsystemen in evenwicht en uit evenwicht, i.h.b. het canonieke ensemble en het groot-canonieke ensemble en de numerieke implementaties van de overeenkomstige grootheden (vrije energie, chemische potentiaal, entropie, distributiefuncties, correlatiefuncties enz.). - Halfgeleiderfysica en theoretisch onderzoek van kwantumtransport in nano-componenten (kwantumdraden, laagdimensionale geleiders en veldeffecttransistoren enz.). - Theorie van kwantummagnetisme met Heisenberg-spinsystemen en afgeleide modellen (xy-model, xxz-model, Ising-model) als basismodellen.
Spingolfexcitaties in laagdimensionale ferromagneten
Abstract
Elektronen- en gatenstromen in halfgeleiderstructuren blijven tot vandaag de vaakst aangewende dragers van informatiebits in logische toepassingen en schakelingen. Omdat de miniaturisatie van de betrokken transistoren stilaan haar (kwantum)fysische grenzen heeft bereikt, wordt met snelgroeidende belangstelling uitgekeken naar alternatieve informatiedragers, bijvoorbeeld de spin van elektronen en atomen in (ferro)magnetische materialen, waarin propagatie van de informatie die gecodeerd is in de spintoestanden, in principe kan plaatsvinden door spingolven of magnetisatiegolven op te wekken. Per definitie zijn spingolven sinusvormige propagaties van enkelvoudige spindeviaties t.o.v. de ferromagnetische grondtoestand waarin alle spins parallel staan, en komen ze dus alleen voor bij zeer lage temperaturen. Bij kamertemperatuur kunnen echter wel magnetisatiegolven worden opgewekt, die ovreenkomen met analoge, golfachtige propagaties van de macroscopische magnetisatievector t.o.v. de spontane magnetisatie. Voor bulkmateriaal is de kwantumtheorie van het magnetisme die de microscopische spininteracties behandelt die tot de macroscopische magnetisatie leiden, al zeer uitvoerig bestudeerd in de vorige eeuw. Dat neemt niet weg dat er nog talloze onopgeloste problemen en vraagstukken overblijven, i.h.b. als het gaat over ferromagneten op nanometerschaal waaraan nogal wat potentieel wordt toegeschreven om spin/magnetisatiegolven te manipuleren. Zoals bekend, kunnen kwantumfluctuaties in laagdimensionale systemen langeafstandsordening dwarsbomen of zelfs onmogelijk maken. De kwantummechanische behandeling - zowel statisch als dynamisch - van dunne magnetische films die dergelijke kwanumfluctuaties, in tegenstelling tot semiklassieke simulaties gebaseerd op de Landau-Lifshitz-Gilbert-vergelijkingen, in rekening brengt, is het onderwerp van dit doctoraatsproject.Onderzoeker(s)
- Promotor: Magnus Wim
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)
- Onderzoeksproject
Nieuwe siliconen-materialen voor solaire toepassingen (SILASOL).
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)
Project type(s)
- Onderzoeksproject