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Theorie und Modellierung von Polaronen - Einzelansicht

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Grunddaten
Veranstaltungsart Vorlesung Langtext
Veranstaltungsnummer 199926 Kurztext
Semester SS 2022 SWS 1
Teilnehmer 1. Platzvergabe 20 Max. Teilnehmer 2. Platzvergabe 24
Rhythmus Jedes Semester Studienjahr
Credits für IB und SPZ
E-Learning
Hyperlink
Sprache Englisch
Belegungsfrist Zur Zeit keine Belegung möglich
Abmeldefristen
Nach Zulassung ist eine Abmeldung nur durch die Dozierenden möglich.

Nach Zulassung ist eine Abmeldung auch durch die Teilnehmenden möglich.

Nach Zulassung ist eine Abmeldung nur durch die Dozierenden möglich.
Termine Gruppe: 0-Gruppe iCalendar Export für Outlook
  Tag Zeit Rhythmus Dauer Raum Lehrperson (Zuständigkeit) Status Bemerkung fällt aus am Max. Teilnehmer 2. Platzvergabe
Einzeltermine ausblenden Mi. 16:00 bis 18:00 w. 13.04.2022 bis
13.07.2022
Helmholtzweg 4 - SR 7 Physik   findet statt  
Einzeltermine:
  • 13.04.2022
  • 20.04.2022
  • 27.04.2022
  • 04.05.2022
  • 11.05.2022
  • 18.05.2022
  • 25.05.2022
  • 01.06.2022
  • 08.06.2022
  • 15.06.2022
  • 22.06.2022
  • 29.06.2022
  • 06.07.2022
  • 13.07.2022
Gruppe 0-Gruppe:



Zugeordnete Person
Zugeordnete Person Zuständigkeit
Körbel, Sabine , Dr. verantwortlich
Zuordnung zu Einrichtungen
Physikalisch-Astronomische Fakultät
Inhalt
Kommentar

The lecture starts at 4.15 p.m. It will be both in-person and streamed online using zoom:

join zoom meeting
https://uni-jena-de.zoom.us/j/64486433767

Meeting-ID: 644 8643 3767
code: 034314

Literatur

Suggested reading:
Cesare Franchini, Michele Reticcioli, Martin Setvin, and Ulrike Diebold. Polarons in materials. Nature Reviews Materials 1-27 (2021).

link to publication

Literature discussed in the lecture & lecture notes will be available on moodle:

https://moodle.uni-jena.de/course/view.php?id=30409

Bemerkung

Tentative program:

13.04.2022 - overview of the polaron topic

20.04.2022 - discussion of the paper by Lev Landau, titled "Electron motion in crystal lattices", Phys. Z. Sowjet. 3, 664 (1933), and derivation of the Landau-Pekar (LP) energy functional

27.04.2022 - derivation of the polaron equation of Landau and Pekar (LP)

04.05.2022 - Post-LP polaron theories; Hartree-Fock theory

11.05.2022 - Density-functional theory (DFT) - principles

18.05.2022 - discussion of the paper "Limitation of Fermi level shifts by polaron defect states in hematite photoelectrodes" by Christian Lohaus, Andreas Klein and Wolfram Jaegermann, Nature Communications 9, 4309 (2018)

25.05.2022 - DFT - implementation(s)

01.06.2022 - beyond DFT for modeling polarons

08.06.2022 - beyond DFT for modeling polarons; discussion of the paper “Direct view at excess electrons in TiO2 rutile and anatase” by Setvin, M. et al., Phys. Rev. Lett. 113, 086402 (2014)

15.06.2022 - discussion of the paper “Optical absorption induced by small polaron formation in transition metal oxides: The case of Co3O4” by Smart, T. J., Pham, T. A., Ping, Y. & Ogitsu, T., Phys. Rev. Mater. 3, 102401 (2019)

22.06.2022 - discussion of the paper “Semiconducting transition-metal oxides based on d5 cations: Theory for MnO and Fe2O3” by Haowei Peng and Stephan Lany, Phys. Rev. B 85, 201202(R) (2012)

29.06.2022 - student presentation of the paper “Niobium doped TiO2 : Intrinsic transparent metallic anatase versus highly resistive rutile phase” by Zhang, S. X. et al., J. Appl. Phys. 102, 013701 (2007)

06.07.2022 - ab initio polaron equations - Sio et al., "Ab initio theory of polarons: Formalism and applications", Phys. Rev. B 99, 235139 (2019); Sio et al., "Polarons from first principles without supercells", PRL 122, 246403 (2019)

(13.07.2022 - ab initio polaron equations continued)

 

Voraussetzungen

Prior knowledge required:
basic QM, basic solid state physics (Schrödinger equation, concept of electronic band structure, phonons)

 

Leistungsnachweis

presentation about a subtopic or oral exam

Lerninhalte

Polarons, or charge carriers coupled to crystal lattice deformations, are a very common phenomenon in crystalline materials.
They can determine electrical conductivity and are even capable of inducing metal-semiconductor transitions.
This lecture will give an overview of historical theoretical treatment of polarons and then focus on more recent ab initio modeling of polarons.

Strukturbaum
Keine Einordnung ins Vorlesungsverzeichnis vorhanden. Veranstaltung ist aus dem Semester SS 2022 , Aktuelles Semester: SoSe 2024

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