Dynamik von Nichtgleichgewichtszuständen in korrelierten Elektronensystemen mit gebrochener Symmetrie

• Antragsteller: Professor Dr. Götz Seibold
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 279852288

Pump-Probe Experimente, bei denen nach einem kurzen Anregungspuls die Zeitentwicklung des Systems verfolgt wird, werden seit einiger Zeit auch für Materialien mit starken elektronischenKorrelationen durchgeführt. Solche Systeme zeichnen sich häufig durch einen Grundzustand mit Ladung-, Spin- oder (und) orbitaler Ordnung aus, bei welchem die Translationssymmetrie undRotationsinvarianz bezüglich Spin oder (und) orbitaler Zustaende spontan gebrochen wird. Mittels eines Pump-Probe Experiments kann die Dynamik der Spin- Ladungs- bzw. orbitalen Freiheitsgrade imPrinzip separat verfolgt werden. Im Rahmen des geplanten Vorhabens soll die Zeitentwicklung elektronisch, inhomogener und korrelierterZustände, ausgehend von einerNichtgleichgewichtssituation, d.h. nach einem Pump-Puls untersucht werden. Methodisch basiert das Projekt auf dem zeitabhängigenGutzwillerverfahren, welches eine sehr gute Näherungzur Beschreibung der Dynamik korrelierter Systeme darstellt. Zudem besitzt diese Methode den Vorteil, dass ausreichend grosse Systemgrößen zugänglich sind und auf die Berechnung derGrundzustandseigenschaften symmetriegebrochener Zustände bereits erfolgreich angewandt wurde. Ziel des Projekts ist das Verständnis der Ordnungsparameterdynamik von gekoppelten SpinundLadungszuständen, wie sie in Nickelaten, Kupraten und Manganiten beobachtet werden. In Zusammenarbeit mit der Gruppe von Prof. Carbone (Lausanne) sollen hierbei experimentelle Daten fürdie zeitabhängigen optischen Eigenschaften von Hochtemperatursupraleitern analysiert werden. In diesem Zusammenhang ist auch geplant, verschiedene Relaxationsmechanismen hinsichtlich ihres Einflusses auf die Zeitabhängigkeit der Spin- und Ladungsfreiheitsgrade zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Italien, Schweiz
• Kooperationspartner: Professor Fabrizio Carbone, Ph.D.; Professor Dr. Marco Grilli; Dr. José Lorenzana