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Theorie und Modellierung von Polaronen - Einzelansicht

  • Funktionen:
Grunddaten
Veranstaltungsart Übung Langtext
Veranstaltungsnummer 199926 Kurztext
Semester WS 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


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 anzeigen Mi. 16:00 bis 18:00 w. 19.10.2022 bis
08.02.2023
Max-Wien-Platz 1 - SR 3 Physik   findet statt  
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:

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

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.

Content of the course:

- overview

- polaron theory of Landau and Pekar (LP)

- Post-LP polaron theories

- Hartree-Fock theory - principles

- Density-functional theory (DFT) - principles & implementation(s)

- methods beyond DFT and Hartree-Fock for modeling polarons

- 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)

- discussion of papers on polarons:
  - "Electron motion in crystal lattices" by Lev Landau, Phys. Z. Sowjet. 3, 664 (1933)
  - "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)
  - ”Direct view at excess electrons in TiO2 rutile and anatase” by Setvin, M. et al., Phys. Rev. Lett. 113, 086402 (2014)
  - ”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)
  - ”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)
  - ”Niobium doped TiO2 : Intrinsic transparent metallic anatase versus highly resistive rutile phase” by Zhang, S. X. et al., J. Appl. Phys. 102, 013701 (2007)

Voraussetzungen

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

 

Leistungsnachweis

oral exam (requirement: successful participation in exercises)

Zielgruppe

Students interested in solid state physics, condensed-matter theory, ab initio materials modeling who already know basics of solid state physics.

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

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