Kwantumtheorie van de Vaste Stof
Vaste stoffen zijn per definitie veeldeeltjessystemen, en de meeste technieken die we gebruiken werden oorspronkelijk ontwikkeld om eigenschappen van vaste stoffen te bestuderen, zoals optische respons, magnetisme en supergeleiding. De modellen uit de vaste stoffysica worden hoe langer hoe vaker getest aan de hand van ultrakoude atomaire gassen, wat een link maakt met die andere onderzoekslijn van de groep. Maar we blijven zeker ook erg actief binnen de traditionele theoretische vaste stoffysica - een greep uit de onderwerpen die we bestuderen vindt u hieronder:
- Nanoscopische supergeleiding : Wanneer supergeleiders worden gemaakt op nanometerschaal, of wanneer er nanoscopische patronen op worden aangebracht, veranderen hun eigenschappen ten opzichte van de bulk supergeleiders. In het bijzonder worden de kritische velden groter en heeft men meer controle over hoe vortices bewegen. Voor dit onderwerp werken we samen met de experimentele groep van prof. V. Moshchalkov aan de KULeuven. Hun expertise in het fabriceren van nanoscopische en mesoscopische supergeleidende onderdelen complementeert onze theoretische technieken -in het bijzonder het tijdsafhankelijke Ginzburg-Landau formalisme- goed.
- Modelleren van onconventionele supergeleiders : Niet alle supergeleiders laten zich verklaren met de microscopische theorie van Bardeen, Cooper en Schrieffer. Voor sommige materialen is er een meer gedetailleerde beschrijving nodig, die bijvoorbeeld de tussenvlak-fononen expliciet in rekening brengt. Ondermeer voor het recent ontdekte effect dat (isolerend) LaAlO geplaatst op (isolerend) SrTiO aanleiding geeft tot een supergeleidend tussenvlak, is dit van belang. Voor dit systeem ontwikkelen we de theorie, in samenwerking met verschillende experimentele groepen (waaronder dat van prof. D. Van der Marel aan de universiteit van Genève).
- Optische respons van metallische nanodeeltjes : Dat kleine metallische bolletjes het licht in bepaalde kleuren verstrooiien, was reeds geweten door de oude Romeinen, die metallische deeltjes gebruikten om gekleurd glas te maken. De traditionele beschrijving van de optische respons van nanodeeltjes is erg 'klassiek' in die zin dat het geen kwantum-effecten voor de ladingen in het metaal in rekening brengt. Dat pogen wij wel te doen, en gaan daarbij op zoek naar nanodeeltjes waar de kwantumeffecten belangrijk zijn.