Onderzoek Francois Peeters

Abstract

Waterstof is een hernieuwbare, niet-vervuilende energiedrager met hoge energiedichtheid en daarom krijgen de productie en het gebruik ervan de hoogste aandacht van beleidsmakers. De productie van waterstof met behulp van zonne-energie en fotokatalytische watersplitsing biedt zowel levensvatbare als milieuvriendelijke technologie. Om deze technologie naar een breed toepasbaar niveau te brengen is een overvloedige maar zeer efficiënte fotokatalysator nodig. Hoewel veel halfgeleidende materialen hiervoor zijn voorgesteld en gesynthetiseerd, hebben sommige een relatief grote bandgap met slechte absorptie voor zonneflux, terwijl andere last hebben van lage geëxciteerde dragersnelheden, die de fotokatalytische prestatie ernstig verminderen. Bovendien worden excitonische effecten meestal verwaarloosd in het ontwerp van de fotokatalysator, wat leidt tot onjuiste voorspellingen van eigenschappen zoals optische absorptie en bandrand, en uiteindelijk tot onjuiste schattingen van de belangrijkste parameter, de efficiëntie van zon-naar-waterstof. Dit project heeft tot doel dit ongunstige beeld te veranderen en een betrouwbare methode te ontwikkelen om materialen voor fotokatalytische watersplitsing met hoogste efficiëntie te vinden. Dit project zal niet alleen de huidige modellering van fotokatalysatoren bevorderen, maar ook kostenbesparend werken voor gerichte experimenten naar levensvatbare technologie voor het gebruik van water en licht voor de productie van waterstof.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Milosevic Milorad
• Co-promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Sun Minglei

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Nieuwe materialen met gekoppelde magnetische en elektrische eigenschappen zijn cruciaal om de vraag van de moderne samenleving voor geavanceerde elektronica en IoT te kunnen combineren met een gereduceerd energieverbruik en impact op het milieu. Om nieuwe draagbare, flexibele, integreerbare, biocompatibele, slimme en energiezuinige elektronica te realiseren, is een paradigmaverschuiving nodig naar geoptimaliseerde heterostructuren, waar verschillende functionaliteiten sterk zijn gekoppeld tot een multifunctionele hybride structuur. Dergelijke materialen zijn vandaag moeilijk op klassieke manier te maken met voldoende controle en kwaliteit. In dit project willen we zulke hybride, gelaagde functionele structuren realiseren door verschillende 2D mono-atomaire materialen op elkaar te plaatsen. Dit stelt ons in staat om op een zeer controleerbare manier tot veelzijdige magneto-elektronica materialen te komen, manipuleerbaar in een breed gebied door externe mechanische, elektrische en magnetische interacties. Om de onderliggende kwantum fenomenen achter de flexo-magneto-elektrische koppelingen in 2D-heterostructuren te doorgronden en deze kennis toe te passen op de praktische micrometerschaal, hebben we een consortium samengesteld van toonaangevende Belgische teams op het gebied van simulaties, samen met de pionier van 2D-materialen in het VK voor experimentele validatie, en met imec als technologisch platform.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Milosevic Milorad
• Co-promotor: Covaci Lucian
• Co-promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Grafeen is een opmerkelijk onderzoeksonderwerp geworden dat nieuwe fenomenen vertoont in bijna elk domein van de gecondenseerde materie en fysische chemie. Recent werd 'magic-angle' grafeen ontdekt, een gedraaide dubbele laag grafeen (TBG) met vlakke energiebanden, die zich gedraagd als een hoge temperatuur supergeleider – de Physics World 2018 'Breakthrough of the Year'. Het blijft echter extreem uitdagend om TBG te fabriceren, wat, in combinatie met intrinsieke beperkingen op hun afstembaarheid, verder onderzoek naar de gevolgen van de vlakke energiebanden op elektronencorrelatieverschijnselen sterk bemoeilijkt. Hier stellen we een ander systeem voor met een vergelijkbare vlakke energiebandenstructuur: een periodiek rooster van nanobubbels onder spanning in een enkele grafeenlaag. Dit nieuwe systeem heeft als voordeel dat het makkelijker aan te passen is (realizeren van nog vlakkere banden) en geproduceerd kan worden op grotere schaal, wat cruciaal is voor verder fundamenteel onderzoek en mogelijke toekomstige toepassingen. De originele productiemethode bestaat uit het combineren van een ionenimplantatie met ultralage energie (een unieke techniek ontwikkeld door het consortium) met ultramoderne nanofabricage. Door het aanpassingsvermogen van deze productietechniek en de unieke expertise van het consortium in theoretische methoden om structuurberekeningen uit te voeren op dergelijke systemen wordt het mogelijk om specifieke elektronenverschijnselen te ontwerpen

Onderzoeker(s)

• Promotor: Covaci Lucian
• Co-promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In de afgelopen jaren vertoonden gelaagde grafeenoxide (GO) - membranen een enorm potentieel om de beperkingen van conventionele membraanmaterialen met superieure waterflux en intrigerende fysische/chemische eigenschappen te overwinnen. De praktische toepassingen ervan zijn echter nog steeds sceptisch, voornamelijk vanwege de ongewenste zwelling in water. Om dit probleem aan te pakken, is een nauwgezet begrip van het effect van de zuurstofbevattende functionele groepen op de prestaties van gelaagde GO-membranen van het grootste belang, wat niet beschikbaar is in de bestaande literatuur. Intercalatie van kationen zou de stabiliteit kunnen verhogen van gelaagde GO-membranen. Hieruit geïnspireerd, stel ik voor dat het genereren van hydroniumionen in de tussenlaaggalerij waterige stabiliteit aan GOmembranen zou geven. Hydroniumionen kunnen worden gegenereerd door de dissociatie van watermoleculen met behulp van een extern elektrisch veld. Door een membraan te construeren uit een heterostructuur van GO en gereduceerde GO-nanobladen, kon ook een balans tussen waterflux en waterige stabiliteit worden verkregen. Dit zou ook kunnen leiden tot een Janus-membraan met verschillende bevochtigbaarheid op dezelfde membraanstructuur, wat effectief zou kunnen zijn bij de scheiding van verschillende oliewatermengsels. In dit voorstel zullen we al deze aspecten onderzoeken met behulp van atomistische simulaties met uitgebreide samenwerkingen met experimentele en theoretische groepen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Neyts Erik
• Co-promotor: Milosevic Milorad
• Co-promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Gogoi Abhijit

Onderzoeksgroep(en)

• Plasma Lab voor toepassingen in duurzaamheid en geneeskunde - Antwerpen (PLASMANT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De merkwaardige elektronische en mechanische eigenschappen van twee-dimensionele grafeen-achtige materialen, zoals hun mobiliteit, sterk covalent gebonden structuur, zwakke interactie uit het vlak en de hoge mechanische sterkte, maken deze materialen attractief voor potentiële industriële toepassingen. De afwezigheid van een bandkloof in grafeen beperkt de mogelijke toepassingen van dit materiaal in elektronische apparaten. Het doel van het doctoraat is om nieuwe materialen theoretisch te onderzoeken gebaseerd op de groep III-V elementen. De motivatie komt van de succesvolle toepassing van deze elementen in huidige drie dimensionele halfgeleiders zoals o.a. lasers. Dichtheidsfunctionaal theorie (DFT) is een krachtige techniek voor de berekening van de structurele, elektronische en magnetische eigenschappen alsook de dynamische en mechanische stabiliteit van materialen. Dit is de reden waarom geopteerd wordt voor deze techniek ter beschrijving van twee dimensionele hexagonale monolaag structuren met (111) kristalvlak van IIIAs-ZnS systemen (III = B, Ga en In). Vervolgens onderzoeken we of een bandkloof in grafeen kan worden geÏnduceerd doormiddel van het maken van een heterostructuur met 2D-GaAs. De elektronische banden van deze heterostructuur zal worden berekend rekening houdend met de van der Waals interactie en de spin-baan koppeling. Het effect van uniaxiale spanning langs de c-as en verschillende planaire spanningsverdelingen worden bestudeerd. Vervolgens wordt hydrogenation van de monolaag GaAs bestudeerd voor drie verschillende geometrieën: chair, zigzag en boot configuraties. Als laatste deel van het doctoraat zal er grote magnetische anisotropie geÏnduceerd worden in 2D-GaAs door adsorptie van transitie metaal atomen. Dit is belangrijk voor mogelijke toepassingen in spintronica.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Gonzalez Garcia Alvaro

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Elektromechanische eigenschappen spelen een essentiële rol bij het bepalen van de fysica van diëlektrische vaste stoffen en hun praktische toepassingen. In het algemeen werden elektrostrictie en het piëzo-elektrisch effect beschouwd als de twee belangrijkste effecten die een aangelegd elektrisch veld koppelen aan de spanning en omgekeerd. De koppeling tussen polarisatie en rekgradiënten is een ander elektromechanisch fenomeen, dat kan worden waargenomen door een materiaal te buigen. Dit staat bekend als flexo-elektriciteit, relevant voor vele materialen, waaronder nietpolaire diëlektrica en polymeren, maar alleen significant op kleine lengteschalen, waar hoge spanningsgradiënten ontstaan. In tweedimensionale (2D) materialen, waar grote rekgradiënten mogelijk zijn, kunnen we deze effecten naar verwachting sterk verbeteren. Bovendien maken hun uitstekende elastische eigenschappen en verminderde roostersymmetrie 2D-materialen veelbelovend voor flexo-elektriciteit. In dit voorstel zullen we met behulp van geavanceerde ab initio benaderingen fundamentele flexoelektrische eigenschappen van een breed scala aan 2D-materialen onderzoeken. Vervolgens zal een multischaal modelleringsraamwerk worden ontwikkeld voor de invloed van interne spanningsgradiënten op de elektronische en optische eigenschappen. Het hier voorgestelde werk biedt niet alleen een fundamenteel begrip van flexo-elektriciteit in 2D-materialen, maar zal ook de ontdekking van nieuwe flexibele elektronica stimuleren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Milosevic Milorad
• Co-promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Pandey Tribhuwan

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit onderzoeksvoorstel is de plasmonen in verschillende soorten "van der Waals heterostructuren" te beschrijven en om deze kennis te gebruiken om nieuwe zulke structuren te ontwerpen waarin ongekende soorten plasmonen ontdekt kunnen worden. Door de samenstelling en structurele eigenschappen van de heterostructuren te veranderen, zoeken we naar nieuwe methoden om licht te manipuleren over afstanden korter dan haar golflengte. Dit doen we door het licht te koppelen aan collectieve excitaties van de vrije elektronen in deze materialen, de zogenaamde "plasmonen". Van der Waals heterostructuren zijn stapels van verschillende atomair dikke tweedimensionale materialen. De ontdekking van grafeen resulteerde in de ontdekking van heel wat andere kristallen van één atoom dik. Ieder van deze kristallen heeft unieke elektrische eigenschappen, van isolatoren over halfgeleiders tot zelfs supergeleiders. Vandaag zijn we in de buitengewone positie om deze materialen te stapelen om zo de verschillende eigenschappen van de componenten te laten samenwerken. In dit project zal ik verschillende zulke stapels onderzoeken om te begrijpen wat voor plasmonen erin kunnen voorkomen en hoe we ze kunnen manipuleren om plasmonen te ontdekken met ongeziene eigenschappen. Dit onderzoek wordt uitgevoerd in nauwe samenwerking met buitenlandse experimentatoren die de nodige feedback zullen voorzien om de modellen te verfijnen en de plasmonen in de nieuw ontworpen heterostructuren op te wekken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Van Duppen Ben

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Fundamenteel inzicht in en beheersing van kwantumverschijnselen op ongekende lengte en tijdschaal zijn essentieel voor een goede ontwikkeling van de volgende generatie apparaten. Recente ontwikkelingen in de synthese van atomisch dunne lagen van der Waals vaste stoffen zoals grafeen, boornitride en overgangsmetaaldialcogeniden (TMD) openen mogelijkheden voor succes, bijvoorbeeld in de computer-, informatie- en energietechnologie. Met betrekking tot fotonica en opto-elektronicatoepassingen hebben monolaagse TMD's mogelijkheden om de mogelijkheden van conventionele halfgeleiders te vergroten door een breed absorptiespectrum, dat wil zeggen van bijna-infrarood naar het zichtbare gebied. In dit voorstel zullen we de lichtmaterie-interacties in monolaagtelagen TMD's en hun heterostructuren bestuderen met de nadruk op sterke excitoneffecten, en spin- en valley-afhankelijke eigenschappen. Hiertoe zullen we model Hamiltoniaanse technieken ontwikkelen, die in combinatie met berekeningen op basis van de dichtheidsfunctionaliteitstheorie nieuwe inzichten zullen geven in de lichtmaterie-interacties in monolaagse TMD's. Het overkoepelende doel van dit voorstel is om inzicht te krijgen in nieuwe kwantumfenomenen in monolaagse TMD's, in het bijzonder hoe heterostructurering, defecten en rek met elkaar verweven zijn om interessante fysische eigenschappen te produceren. Het werk dat hier wordt voorgesteld zal leiden tot grote vooruitgang in het onderschatten van hoe defecten, heterostructurering en rek de eigenschappen van 2D-materialen wijzigen, wat resulteert in nieuwe kwantumverschijnselen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Pandey Tribhuwan

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een breed scala aan tweedimensionale (2D) materialen, gaande van grafeen tot topologische isolatoren, delen het buitengewone fenomeen dat elektronen zich gedragen als relativistische deeltjes in hun lage energie-excitaties. Deze kunnen verschillende vormen aannemen Dirac-kegels, Dirac-knooplijnen en Weyl-knooppunten. Dit gedrag van fermionen in gecondenseerde materiesystemen hebben geleid tot talrijk experimentele en theoretische onderzoeken. Dichtheids-functionaal theorie is een goed uitgangspunt voor het berekenen van de elektronische eigenschappen van materialen, maar deze methode kan niet alle eigenschappen van het systeem beschrijven. Een van de belangrijkste methoden om de elektronische eigenschappen van dergelijke systemen te berekenen, is met behulp van de Greense functie benadering. In deze methode speelt het "Tight-Binding" (TB) model een essentiële rol bij het verklaren van verschillende eigenschappen. Daarom is het noodschelijk om een TB-model te definiëren en de hoppings-coëfficiënten tussen atomen en orbitalen te bepalen. Met de lineaire combinatie van atomaire orbitalen (LCAO) methode kan het systeem worden beschreven door een verzameling van niet-interagerende deeltjes. Door de vereenvoudigde LCAO-methode te gebruiken in combinatie met de ab initio methode, zijn we in staat om TB -modellen te construeren in de tweecenterbenadering voor 2D-materialen. De Slater- en Koster-aanpak (SK) is een krachtige methode om de resultaten van de ab initio benadering te reproduceren en het TB-model te construeren. Deze methode wordt toegepast om de TB Hamiltoniaan van deze systemen te berekenen op basis van de s-, p- en d-orbitalen. We verkrijgen uitdrukkingen voor de Hamiltoniaan en de overlap matrixelementen tussen de verschillende orbitalen voor de verschillende atomen en de SK-coëfficiënten in een niet-orthogonale basis.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Nakhaee Mohammad

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

The WOG "Computational modeling of materials" aims to:  Promote interdisciplinary computational material research, bringing together groups from physics, chemistry and materials science, and providing them with a platform on which to share their expertise in order to arrive at an integrated and pragmatic approach in order to develop opto-electronic, thermodynamic and structural properties of materials to study.  Develop new techniques and implement them in computer software that can be subsequently used in either academic or industrial contexts

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Membranen worden gebruikt voor scheidingsprocessen met toepassingen in diverse gebieden zoals waterontzilting, gasscheiding, energie technologieën, microfluidics en geneeskunde. Grafeen en gerelateerde materialen hebben dankzij hun exceptionele eigenschappen nieuwe mogelijkheden gecreeëerd in membraantechnologieën. Dergelijke membranen zullen onderzocht worden voor water en waterstof transport, ion-zeven en waterstof isotoop scheiding. Fundamenteel inzicht in massatransport op de nanoschaal zal verkregen worden dmv theoretische methoden en computationele modelering, met intensieve samenwerking met experimenten voor validatiedoeleinden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Neyts Erik
• Mandaathouder: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Plasma Lab voor toepassingen in duurzaamheid en geneeskunde - Antwerpen (PLASMANT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Tweedimensionale (2D) enkellaagse materialen zijn momenteel een zeer belangrijk onderwerp in de materiaalwetenschap vanwege hun unieke eigenschappen. Een bepaalde klasse van dergelijke materialen is er een die met lage symmetrie en met anisotropie belangrijke kandidaten zijn voor verschillende toepassingen in nanotechnologie, gaande van opto-elektronische tot spin-gebaseerde apparaten en zelfs tot veldeffecttransistors (FET) en nano optische golfgeleiderpolarisatoren. De voorspelling van nieuwe stabiele anisotrope enkellaags kristallen en een beter begrip van hun fysische eigenschappen is erg belangrijk. Het begrijpen van hun Raman-spectrum is essentieel bij het onderscheiden van de verschillende structurele fasen en bij het bepalen van de kristaloriëntatie van het materiaal. Het huidige project presenteert een methode om de kristaloriëntatie van anisotrope materialen te bepalen door middel van resonante Raman-metingen van zowel Raman-spectra van de eerste als van de tweede orde. Ik zal bijdragen aan de studie van resonantie Raman-verstrooiing van de eerste en tweede orde in anisotrope materialen, waaruit informatie over de elektron-fonon- en exciton-fonon-interacties kan worden verkregen. Deze zijn erg belangrijk voor het begrijpen van licht-materie-interacties. Bovendien zijn 2D-materialen vaak onderworpen aan uitwendige krachten zoals spanning en ladingsoverdracht naar of van het substraat. Daarom zullen deze effecten op de fysische eigenschappen van anisotrope materialen grondig worden onderzocht.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Yagmurcukardes Mehmet

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Kort na de formulering van de Dirac-vergelijking (1928), die relativistische deeltjes beschrijft, werd voorspeld dat voor een hoge lading Z van de kern het atoom onstabiel wordt, wat leidt tot het fenomeen van atomaire ineenstorting. Vanwege de grote vereiste Z> 170-waarde konden wetenschappers het nooit experimenteel verifiëren. De ontdekking van grafeen en het feit dat de ladingsdragers relativistische (quasi-) deeltjes nabootsen, opende echter een nieuw venster op de instorting van atomen, dat onlangs experimenteel werd waargenomen in grafeen. Gebruikmakend van deze recente observatie als motivatie, zullen we theoretisch het atomaire instorting fenomeen onderzoeken in grafeen en andere Dirac-achtige materialen met zeer verschillende energie dispersies. We zullen bestuderen hoe de verschillende verschillen tussen deze materialen het atomaire instorting fenomeen beïnvloeden en bestuderen hoe dit fenomeen kan worden afgestemd door externe elektrische en magnetische velden. Het doel van dit voorstel is tweevoudig: 1) studie van de instorting van atomen in verschillende Dirac-achtige materialen, die ons fundamentele informatie en begrip zal geven over de instorting van atomen op relativistisch niveau, en 2) onderzoek naar de invloed van atomaire instorting op de transport van ladingdragers in Dirac-achtige materialen, ons voorzien van zeer belangrijke informatie die nodig is voor de ontwikkeling van toekomstige toepassingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Covaci Lucian
• Mandaathouder: Van Pottelberge Robbe

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De reikwijdte van het voorgestelde project is om de magnetische eigenschappen van recent gevormde tweedimensionale (2D) materialen met intrinsiek magnetisme te onderzoeken. Nanoschaalmagnetisme is van groot wetenschappelijk belang en heeft een hoge technologische relevantie. Sinds de ontdekking van grafeen hebben tweedimensionale materialen veel aandacht getrokken vanwege hun buitengewone fysische eigenschappen en potentiële toepassing in nanomagneto-elektronica, de zogenaamde spintronica. Hoewel de meeste 2D-materialen geen magnetisme vertonen, is de zoektocht naar intrinsiek ferromagnetisme in de grens van de monolaag niet beëindigd. Gemotiveerd door de recente ontdekking van de ferromagnetische monolaag CrI3 en het aantal lagen-afhankelijke magnetische faseovergangen stellen we voor om de functionele dichtheidstheorie te gebruiken om andere 2D-ferromagnetische materialen te voorspellen. Verder willen we de vormingsmechanismen en stabiliteit van magnetisme in 2D-materialen en mogelijke routes van afstemming ervan door externe stimuli, zoals strain, charge-doping en een elektrisch veld, begrijpen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Bacaksiz Cihan

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Two-dimensional materials are currently a very important topic in materials science due to their unique properties and high crystal quality. An important property of these materials is that they can be stacked on top of each other regardless of the mismatch between the unit cells and with almost any twist angle between the two lattices. This is thanks to the weak van der Waals interaction that acts between different layers. However, researchers have found that the properties of these stacked structures can be very different from its constituents, they not only dependent on the choice of 2D materials used for its construction but are also significantly influenced by the orientation of the two lattices. A difference in lattice constant and/or misorientation of the two lattices results in the appearance of a periodic superlattice structure called moiré pattern. Thus, the types of 2D materials used for stacking and the period of moiré pattern can be in principle used for the design of novel materials with desirable properties. In this project we will focus on the formation of moiré patterns as generated by stacking two monolayers on top of each other and their consequences on the different physical properties of the heterostructure. The effect of internal and external applied strain will be considered.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Covaci Lucian
• Mandaathouder: Milovanovic Slavisa

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Veel-deeltjes effecten in transitie metaal dichalcogenides zullen worden onderzocht. O.a. de bindingsenergie van excitonen, geladen excitonen en biexcitonen zullen worden berekend gebruikmakend van verschillende theoretische benaderingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Zarenia Mohammad
• Mandaathouder: Van der Donck Matthias

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Electromechanical effects, such as piezo- and flexoelectricity, are a consequence of the coupling of an applied electric field to the strain and the strain gradient, respectively. These effects are expected to be strongly enhanced in two dimensional materials (2D), first, due to the reduction in lattice symmetries in the 2D limit, and second, due to the superior elastic properties, allowing strains even up to 10% in some cases. Furthermore, 2D materials are fully flexible and bendable, thus ushering a new era of flexible opto-electronic devices. In this proposal, we will first investigate the fundamental flexoelectric properties of a wide variety of 2D materials by using a combination of analytical and ab-initio approaches. Important questions related to the magnitude of the coupling coefficients, the effect of phonon anharmonicity and the identification of materials with optimal electro- and mechanical properties will be answered. Subsequently we will model specific strain configurations as out-of-plane (ripples, folds, kirigami) and in-plane geometries (patterned layers, heterostructures, etc.). These are of significant importance because, as opposed to bulk electromechanical effects, modifications at the nanoscale in 2D materials greatly affect their optoelectronic properties. As concrete examples we will investigate the possibility of creating flexo-transistors or flexo-photovoltaic devices.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Covaci Lucian

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De verkenning van nieuwe laag-dimensionale atomisch dunne materialen is erg belangrijk voor een toekomstige generatie van flexibele nano-elektronica, opto-elektronica en energieopslagapparaten. Van deze heeft grafeen een breed scala aan eigenschappen aangetoond, waaronder hoge elektrische en thermische geleidbaarheid en optische transparantie. Vanwege de halfgeleidende aard van overgangsmetaaldichalcogeniden worden ze ook veelbelovende kandidaten. Meer recent zijn hoogfrequente apparaten met weinig laagzwart fosfor aangetoond. Het combineren van deze materialen in heterostructuren zou leiden tot een veelvoudige verbetering van hun functionaliteiten. In dit voorstel zullen, met de gezamenlijke inspanningen van de twee teams, prototype-apparaten met 2D heterostructuren worden onderzocht. Een diep begrip van de stabiliteit en elektronische eigenschappen van heterostructuren, onderzocht door het Chinese team met behulp van ab-inito-simulaties, zal worden gekoppeld aan effectieve modellen van prototype-apparaten, hetzij op strikt bindend of continuümniveau, geleid door het Belgische team. Systemen bestaande uit heterostructuren in verticale en in het vlak zullen worden gebruikt om kandidaat-apparaten voor te stellen die voordeel halen uit de ladingsgraad of spin-graden van vrijheid. Van bijzonder belang zijn ook afstembare opto-elektronische en excitonische effecten. Verwacht wordt dat deze samenwerking zal leiden tot zowel een fundamenteel begrip van opto-elektronische processen als de modellering van specifieke nano- en micro-elektronische apparaten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Covaci Lucian

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit voorstel beoogt de grenzen van de optica van Dirac-materialen te verkennen. Door te modelleren hoe licht interageert met twee- en driedimensionale Dirac-materialen, willen we toegang krijgen tot de bijzondere wereld van elektronen met zeer onconventionele eigenschappen. We zullen ons voorstellen hoe de zee van elektronen reageert op een externe lichtbron. Aan de ene kant willen we deze lichtbron gebruiken om te meten hoe visceus de zee van elektronen is. Bijvoorbeeld, of het meer is als honing, een visceuze vloeistof, of meer als water, een minder viskeuze vloeistof. Aan de andere kant zullen we voorstellen doen om de levensduur van plasmonen in Dirac-materialen te verlengen. Plasmonen kunnen worden beschouwd als een golf in de zee van elektronen. In deze golf zijn de elektronen en het invallende licht met elkaar gekoppeld en bewegen ze coherent rond. Het is mogelijk om deze plasmonen te manipuleren om licht in de gewenste richting te sturen en ze te gebruiken voor fotonische toepassingen. Het blijft echter een uitdaging om systemen te vinden waarin de plasmonen lang genoeg leven om bruikbaar te zijn. Daarom zullen we onderzoeken of het mogelijk is om te profiteren van bepaalde eigenschappen van het kristal of externe elektrische stromen om de plasmons robuuster te maken en hun levensduur te verlengen. Het voorgestelde werk zal worden gedaan in nauwe samenwerking met verschillende buitenlandse experimentele groepen die de nodige feedback zullen geven om onze modellen te verbeteren en de voorgestelde fysica te verifiëren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Van Duppen Ben

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Doelstellingen van het sabbatjaar: - Het uitstippelen van nieuwe innovatieve onderzoeksrichtingen voor mijn onderzoeksgroep - Herbronning - Nieuwe samenwerkingen uitbouwen met vooral experimentele groepen - Versterken van bestaande samenwerkingsverbanden

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De energieniveau's van elektronen in nanogestructureerd grafeen worden berekend. Drie verschillende systemen werden bestudeerd: 1) monolaag-bilaag grafeen quantumstippen, 2) quantumstippen bestaande uit drie lagen van grafeen, en 3) hybride monolaag-bilaag tussenvlakken. Als laatste subproject zullen de energieniveau's en het elektronisch transport analytisch en numeriek worden berekend voor een grafeen quantumput. Zulk een quantumput kan experimenteel gerealizeerd worden door gebruik te maken van nanogestructureerde 'gates' die potentiaalbergjes induceren in grafeen. De transmissie door zulke potentiaalbergjes is in grafeen sterk hoekafhankelijk. Het 'trigonal warping' effect kan de tunneling sterk reduceren wat kan leiden tot lokalizatie van de elektronen in the quantumput. De elektrische geleiding door zulk een quantumput zal worden onderzocht en er zal worden nagegaan of deze geleiding beinvloed wordt door de specifieke hoek die de quantumput maakt met het grafeenrooster. Het idee is dat dit kan leiden tot de realizatie van een nieuw type van grafeendraad waarbij de elektrische geleiding niet beinvloed wordt door de randen van de draad. Het doel van dit project is ook om experimenteel onderzoek aan dit system te ondersteunen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Mirzakhani Mohammad

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

With the proposed scientific research community involved research teams want to create the necessary critical mass to successfully combine self-organization and more generally surface modification for inducing improved as well as new functionalities with the ultimate aim to tune the electronic, magnetic and spintronic, mechanical, and optical properties. We want to achieve the following goals: • Understanding the influence of controlled surface modification on the functionalities and the applicability of 2D materials, including topological insulator surfaces • Understanding the influence of contamination that can be present on the surface as well as at the interface with the substrate • Exploring the modified and novel properties resulting from the low dimensionality, including quantum-mechanical effects • A major strength of the proposed consortium is that there will be a very close interaction between the experimentally oriented research groups and the groups that focus on the theoretical modeling of the modified 2D materials

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Metallic transition metal dichalcogenide (TMD) monolayers are promising ultrathin materials which have the potential to complete the range of graphene-related materials by offering tunable metallic phases with strong spin-orbit coupling. Many of them can be achieved by small structural deformations and doping of Group 6 TMDs and thus could thus be used as electrode materials within a single monolayer, resulting in a very low contact resistance. Experimental study of metallic TMDs is difficult as these phases are often metastable or rely on very subtle structural modifications. Thus, a careful theoretical investigation is imperative before complex experimental studies should be pursued. This consortium will investigate metallic TMD structures, including intrinsically metallic phases, metastable metallic phases, and external factors to trigger semiconductor-metal transitions such as doping, defects and strain. Special attention will be given to spin-orbit splitting and ways to control them. Computer simulations will range from band-structure calculations of small unit cells to rather complex systems, including heterostructures, doped and defected systems up to grain boundaries. Conclusions on the suitability of these materials in practical application will be further confirmed by explicit transport calculations and device simulations. While most calculations can be carried out using state-of-the-art software, some method developments are necessary and will be carried out here. Numerical methods that scale linearly with the system size, O(N), will be developed by using a polynomial expansion of the components of the conductivity tensor. These will allow for simulations of large unit cells in the presence of disorder and the calculation of spin- and valley- dependent contributions. It will become therefore suitable to describe the Spin and Valley Hall effects in realistic models of TMDs.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Covaci Lucian
• Co-promotor: Sahin Hasan

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Elektronische en magnetische eigenschappen van heterostructuren bestaande uit twee-dimensionale atomaire kristallen zullen worden onderzocht met behulp van theoretische technieken zoals o.a. dichtheidsfunctionaal theorie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Sahin Hasan

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Veel-deeltjes effecten in transitie metaal dichalcogenides zullen worden onderzocht. O.a. de bindingsenergie van excitonen, geladen excitonen en biexcitonen zullen worden berekend gebruikmakend van verschillende theoretische benaderingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Zarenia Mohammad
• Mandaathouder: Van der Donck Matthias

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Zarenia Mohammad

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De ontdekking van nieuwe koolstof materialen (zoals fullerenen, koolstof nanobuisjes, grafeen, …) heeft de afgelopen tien jaar de basis gelegd voor een volledig nieuwe, uitdagende tak van de vaste stof fysica. In dit project worden de elektronische eigenschappen van het tweedimensionale grafeen en multilaag varianten ervan onderzocht. Er wordt nagegaan hoe de elektronen met elkaar interageren en hoe het aantal lagen en de stapeling ervan deze eigenschappen beïnvloeden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Van Duppen Ben

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Kang Jun

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Cakir Deniz

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoek van veel-deeltjes effecten in multilagen van grafeen en in gekoppelde multilagen. O.a. exciton superfluiditeit zal worden onderzocht in twee gekoppelde multilagen van grafeen. Een analoge studie zal worden uitgevoerd voor Wigner kristallizatie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Zarenia Mohammad

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds Erasmus Mundus. UA levert aan Erasmus Mundus de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Milosevic Milorad
• Co-promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Roelants Sam

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Badalyan Samvel
• Co-promotor: Massoud Ramezani Masir
• Mandaathouder: Shakouri Khosrow

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Misko Vyacheslav

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de federale overheid. UA levert aan de federale overheid de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Covaci Lucian

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Covaci Lucian

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Sahin Hasan

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Massoud Ramezani Masir

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De ontdekking van nieuwe koolstof materialen (zoals fullerenen, koolstof nanobuisjes, grafeen, …) heeft de afgelopen tien jaar de basis gelegd voor een volledig nieuwe, uitdagende tak van de vaste stof fysica. In dit project worden de elektronische eigenschappen van het tweedimensionale grafeen en multilaag varianten ervan onderzocht. Er wordt nagegaan hoe de elektronen met elkaar interageren en hoe het aantal lagen en de stapeling ervan deze eigenschappen beïnvloeden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Van Duppen Ben

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds EU. UA levert aan EU de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Neek-Amal Mehdi

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Sahin Hasan

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Misko Vyacheslav

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Partoens Bart
• Mandaathouder: Leenaerts Ortwin

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De focus van het project is gericht op een analytische beschrijving van interagerende elektronen in nieuwe kwasi-één-dimensionale grafeen-gebaseerde systemen: gedeeltelijk doorgesneden nanobuisjes en kwantum spin Hall (QSH) randtoestanden. In tegenstelling tot hun hoger-dimensionale tegenhangers, vertonen zulke systemen vaak Luttingervloeistof gedrag, in plaats van het Fermi-vloeistof gedrag, dit wil zeggen dat de fundamentele excitaties geen individuele quasi-deeltjes meer zijn, maar dichtheidsgolven die elk lading of spin kunnen meedragen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Budagosky Jorge

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de federale overheid. UA levert aan de federale overheid de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Shanenko Arkady

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Berdiyorov Golibjon

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de federale overheid. UA levert aan de federale overheid de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Nieuwe peapodsystemen - moleculen opgesloten in koolstofnanobuisjes - worden onderzocht, op experimenteel en theoretisch niveau. Deze moleculaire arrangementen vertonen bijzondere eigenschappen vanwege de opsluiting in één dimensie. De in het project bestuurde systemen zijn gemengde C60/C70-fullereenpeapods, peapods van octasilasesquioxaan (H8Si8O12), van cubaan (C8H8), en van ferroceen ((C5H5)2Fe). Structurele en dynamische aspecten worden bestudeerd: clustering, rotationele en translationele bewegingen van de moleculen, oriëntationele orde/wanorde-verschijnselen en fase-overgangen, in functie van de diameter van het omringende koolstofnanobuisje en de temperatuur. De systemen worden onderzocht door middel van X-stralenverstrooiing, tevens zullen theoretische studies uitgevoerd worden ter interpretatie van de experimentele resultaten: optimale configuraties worden bepaald met behulp van fenomenologische potentialen met uitbuiting van de symmetrie van de moleculen en de omgeving (voor fullereenpeapods), Monte Carlo simulaties (voor octasilasesquioxaan- en cubaanpeapods), en ab initio berekeningen (voor ferroceenpeapods). Fullereencubaankristallen (C70.C8H8) worden eveneens onderzocht; met behulp van Monte Carlo simulaties wordt inzicht verkregen in het patroon van moleculaire oriëntaties bij lage temperatuur. Verder wordt een geoptimaliseerde Monte Carlo procedure ontwikkeld, gebruik makend van symmetrie-aangepaste functies voor een efficiënte berekening van intermoleculaire interacties. Deze methode zal enerzijds toegepast worden op fullereencubaankristallen, anderzijds zal zij uitgewerkt worden in haar algemeenheid.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Verberck Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het huidige project is gericht op het numeriek oplossen van de Bogoliubov-deGennes gemiddelde veld vergelijkingen die supergeleiding op een microscopisch niveau beschrijven, terwijl vroegere werken zich voornamelijk beperkten tot macro-en mesoscopische aspecten. Voor dit doel zal ik een nieuwe methode ontwikkelen om verschillende inhomogene situaties te kunnen beschouwen: de aanwezigheid van onzuiverheden, oppervlakken en tussenvlakken en/of magnetische velden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Milosevic Milorad
• Mandaathouder: Covaci Lucian

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstelling van dit project is de theoretische studie van de elektronische eigenschappen van: - Lateraal en radiaal nanogestructureerde kwantumdraden. We zullen zowel de optische als de transporteigenschappen onderzoeken. - Niet-homogene kwantumdraden. Studie van de effecten t.g.v. de geometrische fluctuaties (laterale variaties in de straal), t.g.v. wanorde, en t.g.v. verstrooiing aan onzuiverheden en fononen op het elektrisch transport.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Avetisyan Artak

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Nieuwe eigenschappen in nano-gestructureerde halfgeleider ¿ magneet ¿ supergeleider hybriden zullen theoretisch onderzocht worden. Verschillende bi- en multi- component hybride structuren worden onderzocht met het oog op toegenomen functionaliteiten voor supergeleidende en spintronica devices. De voorgestelde samenwerking bestaat uit de groep 'Theorie van de gecondenseerde materie' (TGM/UA) en het 'Institute for Theoretical Sciences (ITS)' (University of Notre Dame, USA).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Milosevic Milorad

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Doelstellingen 1. Onderzoek naar het effect van de eindige grootte van het systeem. Studie naar kristallisatie, smelten, glasvorming. 2. Onderzoek naar de lineaire en niet lineaire dynamica van zulke systemen onder invloed van een externe kracht. ¿ Lineair: Onderzoek naar diffusie eigenschappen in een polydispers systeem en de invloed van de dimensionaliteit van het systeem. ¿ Niet-lineair: Het onderzoek naar de invloed van een vloeistofstroom waarin zich colloïdale deeltjes bevinden. Hierbij wordt nagegaan onder welke voorwaarden er scheiding tussen de verschillende soorten deeltjes optreedt. De stroom van deeltjes in een monodispers systeem in een rooster zal onderzocht worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Nelissen Kwinten

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het dit project worden ab initio totale-energieberekeningen uitgevoerd in het pseudopotentiaal dichtheidsfunctionaaltheorie-formalisme (DFT) voor experimenteel gerealiseerde nanoclusters en nanodraden. Deze aanpak laat toe om op atomaire schaal de structuur van deze halfgeleider nanokristallen te bestuderen, en de elektronische structuur en de ladingsdichtheid van de valentie-elektronen te bepalen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Peelaers Hartwin

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Libal Andreas

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De sabbatical zal zich rond drie onderwerpen concentreren: - het onderzoek over klassieke gecorreleerde systemen - nanogestructureerde halfgeleiders - experimentele en theorietische studie van grafeen

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds een privé-instelling. UA levert aan de privé-instelling de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het is momenteel mogelijk artiftciële materialen te maken en die materialen als het ware atoom per atoom op te bouwen. Dit vergt een gecontroleerde kennis van de groei, een kennis van de structuur en het begrijpen of voorspellen van de eigenschappen. Het OEC "NANO" groepeert die drie verschillende aspecten. Dc enige techniek die in principe toelaat de gewenste structurele informatie op atomair niveau te verkrijgen over nanostructuren is transmissie elektronenmicroscopie (TEM). De bedoeling van geavanceerde TEM is een compleet beeld te krijgen van de lokale atomaire configuratie, de lokale chemische compositie en de lokale elektronische structuur. Door gebruik van geavanceerde reconstructietechnieken is het mogelijk atoomposities te bepalen met een precisie van de orde van 0.003 nm. Dc chemische compositie kan worden bepaald door EELS (electron energy loss spectroscopy) of door EDX (enery dispersive X-ray analysis) en de elektronische- en bindingsinformatie kan worden afgeleid uit de fijnstructuur van de EELS spectra.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Tendeloo Staf
• Co-promotor: Bogaerts Annemie
• Co-promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Elektronenmicroscopie voor materiaalonderzoek (EMAT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Nanotechnologie is de technologie van de 21ste eeuw. De belangrijkste geindustrialiseerde landen intensifiëren hun onderzoek in materiaal wetenschappen met een focus op nanotechnologie. Kwantum mechanische principes in nanogestructureerde materialen vertegenwoordigen één van de meest opwindende gebieden van de moderne fysica. Nanogestuctureerde supergeleiders ladingsdragers en het verschijnen van gekwantiseerde flux lijnen (vortices) in de aanwezigheid van een magneetveld. Het voorgestelde onderzoek is gericht op een fundamentele studie van de niet-lineaire dynamica van flux kwanta in NSSG en van interdisciplinaire topics die hiermee verband houden. De belangrijkste doelstellingen zijn: -Ontwikkeling van nieuwe benaderingen bij de studie van de niet-lineaire dynamica van magnetische flux kwanta in NSSG. Voorstellen van nieuwe efficiënte manieren ter manipulatie van de flux beweging en de studie van de kritische parameters van NSSG. -Begrijpen van de niet-lineaire dynamica van anti-vortices in NSSG. Het uitwerken van een voorstel voor de experimentele verificatie van anti-vortices. -Begrijpen en berekenen van de afhankelijkheid van de kritische temperatuur van de grootte en vorm van supergeleidende nano-korrels. -Studie van de niet-lineaire dynamica en de principes van zelfassemblage van colloidale binaire mengsels. -Begrijpen van de kinetica van nano-clusters, de invloed van de omgeving, vorming van oppervlakken, etc.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Misko Vyacheslav
• Co-promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstellingen van het project zijn: Het begrijpen en bepalen van de parameters die de orde bepalen in polydispersieve oneindige Q1D en 2D sterk interagerende systemen bestaande uit klassieke deeltjes. Studie van kristallisatie, glasvorming, en smelten. Onderzoek van de overgang van 1D naar 2D Studie van de lineaire en niet-lineaire dynamica van zulke systemen onder invloed van een externe kracht. Lineair: normale modes (nI. fononen) en het effect van dimensionaliteit en correlatie op diffusie. Niet-lineair: beweging in de aanwezigheid van obstakels of doorheen constricties. We onderzoeken o.a. pinning, depinning en verstopping ('jamming') van het sterk gecorreleerd polydispersief systeem.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Misko Vyacheslav

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Theoretische studie van correlatieeffecten in klassieke en kwantum systemen zoals o.a. laag dimensionele systemen bestaande uit colloïdale deeltjes, stofferige plasma's en nanostrukturen gemaakt van supergeleiders en grafeen. Teams met complementaire expertise in computationele technieken en met een gemeenschappelijke interesse in multi-disciplinaire onderwerpen worden samengebracht.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Berdiyorov Golibjon

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het voorgestelde project zullen de fysische eigenschappen van individuele nanocellen en clusters en grote roosters van nanocellen bestudeerd worden. De belangrijkste activiteiten zullen zich concentreren op nanodraden, kwantumstippen, clusters en nano-gestructureerde films. De nanosystemen zullen samengesteld zijn uit halfgeleiders, metalen (bv. supergeleiders of ferromagneten), koolstof, oxides, organische materialen en combinaties van deze materialen. Deze laatste worden ook hybride systemen genoemd en bieden een extra flexibiliteit om de eigenschappen van nanosystemen op maat te maken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Van Tendeloo Staf

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Doelstellingen van het project: (i) De optimalisatie van de preparatie en patroonvorming van op grafeen gebaseerde lagen waarop biomoleculen vastgehecht worden en (ii) het begrijpen van de magnetotransporteigenschappen van zulke lagen in een breeed temperatuursgebied voor en na het vasthechten van de biomoleculen. De inzichten die resulteren uit deze studies zullen gebruikt worden om een gevoelige, elektronische monitoring te ontwikkelen voor specifieke biologische processen in een waterig midden, inclusief de denaturatie en rehybridisatie van DNA en de herkenning van antigenen door antilichamen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De vortex toestand in mesoscopische en nano-gestructureerde supergeleiders zal worden onderzocht wanneer een supergeleider wordt gecombineerd met een magnetisch materiaal. De gekoppelde niet-lineaire Ginzburg-Landau vergelijkingen zullen worden opgelost met behulp van de methode van 'simulated annealing'.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Doria Mauro

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Verberck Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De hoofdthema's van het onderzoeksproject zijn de studie van de structurele en elektronische eigenschappen van nanostructuren en klassieke clusters. Hoewel beide thema's op het eerste zicht geen verband houden met elkaar is er toch een belangrijk raakvlak: beide zijn computationeel erg zware problemen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het dit project worden ab initio totale-energieberekeningen uitgevoerd in het pseudopotentiaal dichtheidsfunctionaaltheorie-formalisme (DFT) voor experimenteel gerealiseerde nanoclusters en nanodraden. Deze aanpak laat toe om op atomaire schaal de structuur van deze halfgeleider nanokristallen te bestuderen, en de elektronische structuur en de ladingsdichtheid van de valentie-elektronen te bepalen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Peelaers Hartwin

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Studie van de elektronische eigenschappen van kwantumdraden door gebruik te maken van k.p-theorie. Studie van de exciton eigenschappen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Redlinski Pawel

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project situeert zich in het gebied van nanoschaal opsluiting van het condensaat en de flux in supergeleiders en supergeleider/ferromagneet hybriden. Het project zal zich toespitsen op de volgende belangrijke nieuwe onderwerpen : - nanoschaal evolutie van Tc en de energiekloof in individuele 3D-structuren; - controleren van de vortexpatronen en komen tot vortexmanipulatie in supergeleiders en S/F-hybriden met nanoschaal pinningcentra.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Tempere Jacques

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het is de bedoeling van dit project bij te dragen aan de oplossing van een aantal open problemen in computatio­nele fysica, in het bijzonder in de nanotechnologie, die multi-precisie en betrouwbare berekeningen vereisen. Het nanoscopische gebied is een lengteschaal gelegen tussen het microscopische (atomaire en moleculaire schaal) en het macroscopische. Karakteristiek voor dit onderzoek is dat een eindig aantal (van de or de 10-10.000) deeltjes (bijv. atomen, moleculen, elektronen) betrokken zijn zodat rand-effecten van cruciaal belang zijn. Het groot aantal deeltjes impliceert dat het praktisch onmogelijk is om analytische resultaten te bekomen en dat we ons hoofdzakelijk moeten toeleggen op computationele berekeningen. Zoals zal duidelijk worden uit de projectbeschrijving, is de multi-precisie, betrouwbare berekening van een aantal speciale functies de sleutel tot de oplossing van de open problemen in de nanotechnologie. Tot op heden bieden zelfs omgevingen als Maple, Mathematica, MATLAB, en bibliotheken als IMSL, CERN en NAG geen routines voor de betrouwbare evaluatie van speciale functies.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Promotor: Verdonk Brigitte
• Co-promotor: Cuyt Annie
• Co-promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het is momenteel mogelijk artiftciële materialen te maken en die materialen als het ware atoom per atoom op te bouwen. Dit vergt een gecontroleerde kennis van de groei, een kennis van de structuur en het begrijpen of voorspellen van de eigenschappen. Het OEC "NANO" groepeert die drie verschillende aspecten. Dc enige techniek die in principe toelaat de gewenste structurele informatie op atomair niveau te verkrijgen over nanostructuren is transmissie elektronenmicroscopie (TEM). De bedoeling van geavanceerde TEM is een compleet beeld te krijgen van de lokale atomaire configuratie, de lokale chemische compositie en de lokale elektronische structuur. Door gebruik van geavanceerde reconstructietechnieken is het mogelijk atoomposities te bepalen met een precisie van de orde van 0.003 nm. Dc chemische compositie kan worden bepaald door EELS (electron energy loss spectroscopy) of door EDX (enery dispersive X-ray analysis) en de elektronische- en bindingsinformatie kan worden afgeleid uit de fijnstructuur van de EELS spectra.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Tendeloo Staf
• Co-promotor: Bogaerts Annemie
• Co-promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Elektronenmicroscopie voor materiaalonderzoek (EMAT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project hoort tot het gebied van sterk gecorreleerde Coulomb systemen. In het project willen we ons concentreren op: 1) sterke Coulomb correlaties van stof deeltjes in een plasma omgeving, en 2) de depositie van zulke stof deeltjes op vaste oppervlakken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het berekenen van stress en strain is niet enkel belangrijk in ingenieursproblemen, maar o.a. ook in zelf-georganiseerde kwantumstippen. In dit project wensen we de strain te berekenen voor complexe geometrieën en samenstellingen van zulke kwantumstippen met de elasticiteitstheorie zoals die ook door ingenieurs gebruikt wordt. We zullen dit doen met de onder ingenieurs populaire eindige elementen methode. De resultaten zullen dan als input gebruikt worden voor elektronische structuurberekeningen van deze kwantumstippen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Tendeloo Staf
• Co-promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Elektronenmicroscopie voor materiaalonderzoek (EMAT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van het project is om de koppeling tussen elektronen en de magnetische ionen, in het bijzonder Mn-ionen, in halfgeleider kwantumstippen te onderzoeken. Een klein aantal Mn ionen wordt in een kwantumstip geplaatst. De elektronische eigenschappen zullen afhangen van de koppeling met de magnetische ionen, maar ook van de positie van de ionen in het systeem. Een theoretische studie zal worden uitgevoerd van de magnetische en optische eigenschappen van dit nieuw type van nanostructuur.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van het project is het realiseren van een theoretische studie over vrijstaande nanodraden en aangezien studies hierover praktisch onbestaande zijn kunnen we als één van de eersten bijdragen tot dit onderzoek. De bestaande theoretische studies zijn beperkt tot halfgeleider draden die ingebed zijn in een andere halfgeleider of tot metallische whiskers zoals o.a. Bi. De voorgestelde studie van de vrijstaande draden bestaat uit twee grote luiken, nl. onderzoek naar de transport- en optische eigenschappen van een kwantumdraad.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Partoens Bart
• Mandaathouder: Slachmuylders An

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Doelstelling: In dit project wens ik ab initio totale-energieberekeningen uit te voeren in het pseudopotentiaal dichtheidsfunctionaaltheorie-formalisme voor experimenteel gerealiseerde nanoclusters en nanodraden. Deze aanpak laat toe om op atomaire schaal de structuur van deze halfgeleider nanokristallen te bestuderen, en de elektronische structuur en de ladingsdichtheid van de valentie-elektronen te bepalen. Methodologie: Een voorspelling van de elektronische en geometrische structuur vereist een kwantummechanische bereking van de totale energie, die vervolgens geminimaliseerd wordt door de posities van de atomen te wijzigen. Zulke berekeningen zijn enkel mogelijk als een aantal benaderingen worden gemaakt. Ten eerste de Born-Oppenheimer benadering die het veel-deeltjes probleem reduceert tot het oplossen van het elektronenprobleem voor een vaste configuratie van de kernen. Vervolgens wordt het resulterende probleem van sterk interagerende elektronen geformuleerd als dat van 1 elektron in een niet-lokale potentiaal via het dichtheidsfunctionaaltheorie-formalisme. Deze niet-lokale potentiaal is niet gekend, en moet dus benaderd worden (typisch LDA of GGA in totale-energieberekeningen). De pseudopotentiaaltheorie laat toe om de sterke interactiepotentiaal tussen de elektronen en de kernen te vervangen door een veel eenvoudigere, zwakkere interactiepotentiaal (en dus computationeel heel wat eenvoudiger) die alle eigenschappen van de valentie- elektronen correct beschrijft. Tenslotte moeten we nog gebruik maken van de supercel-benadering als we aperiodische configuraties wensen te beschrijven en wensen gebruik te maken van Blochs theorema. Het is evident dat dergelijke ab initio berekeningen computationeel erg intensief zijn en het totaal aantal elektronen dat kan beschouwd worden is daarom beperkt. Het maximaal aantal is typisch enkele honderden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Peelaers Hartwin

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit project is een theoretische beschrijving te geven van meetbare effecten en fenomenen in begrensde supergeleidende systemen van submicron afmetingen. Moderne electronenlithografie maakt het mogelijk om systemen te fabriceren met afmetingen kleiner dan de supergeleidende coherentielengte waardoor het kwantummechanische karakter van de electronen een belangrijke rol gaat spelen bij lage temperaturen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Baelus Ben

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Theoretische studie van de mesoscopische fysica van de elektronische en opto-elektronische eigenschappen en ook de elektronische transport eigenschappen van laag-dimensionele halfgeleider of metallische structuren die als actieve elementen kunnen functioneren in toekomstige nanodevices.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit project is het realiseren van een theoretische studie van de elektronische eigenschappen van kwantumdraden en kwantumringen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Modellering van halfgeleidernanodraden en supergeleidernanostructuren. Onderzoek van de optische en elektrische eigenschappen van nanodraden voor sensor toepassingen. Ab initio berekenningen van de elektronische structuur van nanomaterialen. Drie dimensionele meso- en nano-supergeleiders zullen worden onderzocht door gebruik te maken van respectievelijk de Ginzburg-Landau benadering en het Richardson formalisme.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit is een 'network of excellence' gewijd aan een geintegreerde en cohesieve benadering van het onderzoek en de kennis in het gebied van zelf geassembleerde halfgeleider nanostructuren. Deze nanostructuren kunnen dan vastgezet worden door de depositie van lagen van het substraat material. Door een variatie van halfgeleider materialen, de groei condities, en door een vertikale opeenstapeling van nanostructuren, is het mogelijk om een rijke varieteit van nieuwe materialen te produceren voor de studie van de fundamentele eigenschappen van sterk ingeperkte systemen, en voor de ontwikkeling van geavanceerde elektronische en opto-elektronische devices.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Vagov Alexei

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeksgemeenschap tussen verschillende Vlaamse, Waalse en buitenlandse laboratoria. De volgende onderzoeksthema's zullen worden bestudeerd: studie van metallische clusters; magnetische eigenschappen van nanostructuren; spinafhankelijke verstrooiing; optische eigenschappen; studie van twee dimensionele elektrongassen en kwantumstippen; theoretische modellering van nanostructuren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Drie systemen zullen worden bestudeerd: 1) deeltjes met aantrekkende krachten, 2) deeltjes met afstotende krachten en opsluiting, en 3) negatieve mobiliteit in Coulombsystemen. Ginzburg-Landau dichtheidsfunctionaaltheorie en Monte Carlo simulaties in combinatie met de gradientmethode zullen aangewend worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cuyt Annie
• Co-promotor: Daelemans Walter
• Co-promotor: De Schutter Erik
• Co-promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Van Alsenoy Kris
• Co-promotor: Van Broeckhoven Christine

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit onderzoeksproject zullen de opsluitingsfenomenen van de magnetische flux en van het supergeleidende condensaat (orderparameter ?) onderzocht worden. We zullen ons enerzijds richten op de opsluiting door de eindige geometrische begrenzing in kleine individuele supergeleidende eilanden met verschillende vormen (schijf, vierkant, driehoek, lijn), waarin de effecten van de begrenzing op ? en de interactie tussen een klein aantal fluxlijnen zal bestudeerd worden. Anderzijds zal fluxopsluiting gerealiseerd worden in systemen met een rooster van gecontroleerde artificiële hechtingspunten (pinningcentra), zoals holtes (antidots) of magnetische stippen. Zowel op theoretisch als experimenteel vlak zijn er reeds intense inspanningen geleverd die gericht zijn op een optimalisatie van fluxpinning aan defecten van verschillende aard en afmetingen. Door het systematisch variëren van de grootte, de vorm, het type en de verdeling van de pinningcentra, zullen de voorwaarden voor optimale pinning en kritische parameters onderzocht worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Brosens Fons
• Co-promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van kwantumsystemen en complexe systemen

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project bestuderen we de effecten van correlaties in zowel kleine kwantummechanische als klassieke systemen. In het kwantummechanische deel van dit project zal het huidige onderzoek van de elektronische eigenschappen van kwantumstippen en gekoppelde kwantumstippen verder gezet worden en uitgebreid worden tot multi-excitonen en kwantumdraden. In het klassieke deel wordt met behulp van moleculaire dynamica technieken dynamische eigenschappen van klassieke clusters bestudeerd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Molnar Balazs

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit is de verlenging van het Canadees Europees onderzoeksinitiatief over nanostructuren. Het behelst voornamelijk de uitwisseling van onderzoekers en de organizatie van gemeenschappelijke workshops. De Universiteit Antwerpen zal o.a. samenwerken met Prof. Vasilopoulos (Montreal) en Dr. Hawrylak (NRC, Ottawa).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit project is een theoretische beschrijving te geven van meetbare effecten en fenomenen in begrensde supergeleidende systemen van submicron afmetingen. Moderne electronenlithografie maakt het mogelijk om systemen te fabriceren met afmetingen kleiner dan de supergeleidende coherentielengte waardoor het kwantummechanische karakter van de electronen een belangrijke rol gaat spelen bij lage temperaturen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Baelus Ben

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De toename en afname van het aantal vortices zal onderzocht worden met behulp van de Ginzburg-Landau theorie. Een analyse gebaseerd op de tijdsafhankelijke Ginzburg-Landau vergelijkingen.zal worden uitgevoerd. Ring en draad-achtige structuren zullen worden bestudeerd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Vodolazov Denis

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Training in de fysica van strong gecorreleerde systemen. Zowel kwantum als klassieke stippen en moleculen, colloidale deeltjes, `dusty' plasmas,' worden bestudeerd. Training in numerieke technieken, eindige differentie methoden, Monte Carlo en moleculaire dynamica simulaties, dichtheidsfunctionaal en Hartree-Fock theorie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Theoretische studie van thermodynamische eigenschappen en tjidsafhankelijke fenomenen in opgesloten systemen. Een onderzoek naar de drijvende krachten achter ordening. Het doel is om de onderliggende principes te vinden die leiden tot ordening en smelten in verschillende twee-dimensionale experimenteel realizeerbare systemen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Studie van confinement effecten op de vortex structuur in supergeleiders met behulp van de Ginzburg-Landau theorie. Topics die zullen onderzocht worden: fase overgangen die geinduceerd worden door de rand; systemen uit evenwicht; nanoscopische supergeleiders.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Vagov Alexei

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De kwantum mechanische principes die aan de basis liggen van `spintronics' zullen worden bestudeerd. Spin afhankelijk tunnelen, spin coherentie en spin injectie zullen worden bestudeerd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project zal een aanvang gemaakt worden van de uitbreiding van DFT naar de beschrijving van geexiteerde toestanden en `N-representable' densiteits matrices. Met het oog op het beter begrijpen van optische eigenschappen van halfgeleiders zullen correlatie effecten op exitonen en spin transport bestudeerd worden. Het lange-afstand character van coulomb interacties zal bestudeerd worden aan de hand van studies van magnetische effecten op clusters van 3d transitie metalen. Tenslotte zullen om de performatie van een aantal DFT-functionalen te evalueren, studies doorgevoerd worden aan moleculen en clusters van belang voor de farmaceutische industrie en de nano-technologie sector.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit is een Marie Curie postdoctorale fellowship voor Dr. Egidijus Anisimovas. Sterk interagerende elektronen in ingeperkte en uitgebreide bi-lagen zullen worden bestudeerd met behulp van veel-deeltjes technieken waar een meer gesofistikeerde beschrijving dan de gemiddelde veld benadering nodig is.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Studie van Coulomb-gecorreleerde electron-gat systemen, i.e. excitoncomplexen. Er zal nagegaan worden wat de invloed is van de dimensionaliteit van het halfgeleider systeem; de vorm van de opsluiting; de interactie met de fonon modes van de halfgeleider, en de invloed van een extern veld.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Riva Clara

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Devreese Jozef
• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Brosens Fons
• Co-promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie
• Theorie van kwantumsystemen en complexe systemen

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Studie van de bandenstructuur van elektron- en gat-toestanden in zelf-georganiseerde kwantumstippen. Effecten tengevolge van spanningsvelden worden in rekening gebracht. Valentie- en conductieband zal berekend worden met de 6x6 k.p multibanden theorie. The theoretische resultaten zullen worden toegepast op het InP/InGaP systeem.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Tadic Milan

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Studie van tijdsafhankelijke fenomenen in nanogestructureerde supergeleiders. Numerieke oplossing van de tijdsafhankelijke niet-lineaire Ginzburg-Landau vergelijkingen. Studie van de penetratie en exit van vortices.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Vodolazov Denis

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Als voornaamste onderdeel van optische telecommunicatienetwerken en dataopslag (CD), zijn halfgeleiderlasers een essentieel deel van de informatierevolutie. In dit project zullen we de magneto-optische eigenschappen van zelf-georganiseerde kwantum-dots bestuderen. Ons doel is theoretisch de experimenten te ondersteunen die de effecten van kwantummechanische koppeling bestuderen om hun bruikbaarheid in lasers te verhogen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Theoretische studie van de optische eigenschappen van zelf-georganiseerde kwantumstippen en vertikaal gekoppelde kwantumstippen. De exciton energie, de diamagnetische verschuiving en de recombinatie overgangsmatrix element zal berekend worden van deze systemen als mede deze van multi-exciton complexen. In een tweede deel zal de energie relaxatie van deze systemen worden bestudeerd. De theoretische resultaten zullen worden vergeleken met fotoluminescentie metingen bij hoge magneetvelden die uitgevoerd worden in het laboratorium van vaste stof en magnetisme van de KULeuven.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Janssens Karen

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project beoogt een theoretische studie van de eigenschappen van ladingsdragers in structuren met een gereduceerde dimensie bestaande uit halfgeleiders of de hoge temperatuur supergeleiders.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit is een EU-netwerk dat een samenwerking beoogd tussen 5 labo's uit de volgende landen: België, Duitsland, Engeland en Frankrijk. Dit netwerk wordt gecoordineerd door F. Peeters. Experimenteel en theoretisch onderzoek zal worden verricht aan nieuwe mesoscopische structuren waarbij vrije elektronen bewegen boven een gestructureerd oppervlak van vloeibaar helium. De wisselwerking tussen elektroncorrelaties, inperking en de graad van kwantum ontaarding zal worden bestudeerd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Elektroncorrelaties in kwantumstippen en in gekoppelde kwantumstippen zullen worden bestudeerd in de aanwezigheid van een extern magneetveld. De dynamica van het Wigner kristal in zulke kwantumstippen zal onderzocht worden. Kwantumstippen in het fractioneel kwantum Hall regime zal bestudeerd worden samen met de vorming van het Wigner kristal. Excitonen in kwantumstippen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Theoretische studie van de energierelaxatie in kwantum dots en in gekoppelde kwantum dots. Het effect van het fonon flessenhals effect op deze energierelaxatie. Studie van fonon verstrooiing in systemen met gereduceerde dimensies.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Mukhopadhyay Soma

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Tadic Milan

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Studie van het opsluitingseffect in nanogestructureerde laag dimensionele supergeleiders op de flux pinnig, de order parameter en de interactie tussen de flux lijnen door gebruik te maken van numerieke oplossingen van de Ginzburg-Landau vergelijkingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Lineair en niet-lineair ballistisch transport in halfgeleider nanostructuren. Studie van asymmetrische devices met artificiele verstrooiingscentra.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit onderzoeksproject zullen de opsluitingsfenomenen van de magnetische flux en van het supergeleidende condensaat (orderparameter ?) onderzocht worden. We zullen ons enerzijds richten op de opsluiting door de eindige geometrische begrenzing in kleine individuele supergeleidende eilanden met verschillende vormen (schijf, vierkant, driehoek, lijn), waarin de effecten van de begrenzing op ? en de interactie tussen een klein aantal fluxlijnen zal bestudeerd worden. Anderzijds zal fluxopsluiting gerealiseerd worden in systemen met een rooster van gecontroleerde artificiële hechtingspunten (pinningcentra), zoals holtes (antidots) of magnetische stippen. Zowel op theoretisch als experimenteel vlak zijn er reeds intense inspanningen geleverd die gericht zijn op een optimalisatie van fluxpinning aan defecten van verschillende aard en afmetingen. Door het systematisch variëren van de grootte, de vorm, het type en de verdeling van de pinningcentra, zullen de voorwaarden voor optimale pinning en kritische parameters onderzocht worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Brosens Fons
• Promotor: Devreese Jozef
• Co-promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van kwantumsystemen en complexe systemen

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Theoretische studie van de responseigenschappen van mesoscopische systemen en artificiële nanostructuren bestaande uit halfgeleiders of supergeleiders. Centraal bij deze studie is dat dergelijke systemen bestaan uit een eindig aantal vrijheidsgraden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Brosens Fons
• Co-promotor: Devreese Jozef
• Co-promotor: Lemmens Lucien

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Lineair en niet-lineair elektrisch transport in Hall sensoren zal worden bestudeerd in de aanwezigheid van een niet homogeen magneetveld. De invloed van de vorm van de Hall sensor en van de aanwezigheid van asymmetrische verstrooiiers op de output van de sensor zal worden bestudeerd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Cornelissens Yun-Mi

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoek van de eigenschappen van magnetische clusters in gedupeerde halfgeleider stucturen. Hybriede ferromagnetische/halfgeleider Hall devices. Spin afhankelijk transport.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Reijniers Jonas

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Studie van hybride halfgeleider structuren. Manipulatie van de elektronbeweging doormiddel van niet-homogene magneetvelden. Nieuwe elektrontoestanden in kwantumdraden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Shi Ji-Rong

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het verwerven van een dieper inzicht in het probleem van spin correlaties en de rol van mobiele ladingsdragers in de overdracht van spin orientaties. Dit door de incorporatie van individuele gelokaliseerde magnetische momenten en/of hun clusters in halfgeleiders of verdunde magnetische halfgeleiders of halfmagnetische halfgeleiders. Studie van spin afhankelijke verstrooiing van mobiele ladingsdragers in "Giant" en "Colossal" magnetoweerstand.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeksgemeenschap tussen verschillende Vlaamse, Waalse en buitenlandse laboratoria. De volgende onderzoeksthema's zullen worden bestudeerd: studie van metallische clusters; magnetische eigenschappen van nanostructuren; spinafhankelijke verstrooiing; optische eigenschappen; studie van twee dimensionele elektrongassen en kwantumstippen; theoretische modellering van nanostructuren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van de gecondenseerde materie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De "Local Density Approximation" (LDA) van "Density Functional Theory" is in het verleden met groot succes gebruikt om de eigenschappen van atomen, moleculen, polymeren en vaste stoffen te berekenen. Tot nu toe werden de toepassingen van deze benadering in hoofdzaak behandeld door GGA-correcties. Het is de bedoening van dit project om de LDA/GGA benadering toe te passen op complexe systemen zoals clusters, quantum dots, polymeren, enz. en om nieuwe en betere functionalen te ontwikkelen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een theoretische studie zal worden uitgevoerd van de fundamentele mechansimen die verantwoordelijk zijn voor het electronisch transport in laag dimensionale halfgeleider structuren. Tengevolge van de toenemende miniaturizering wordt de beweging van de electronene in toekomstige halfgeleider devices steeds verder ingeperkt tot op kleinere lengte schalen waar de wetten van de quantum mechanica heersen. In toekomstige nano-electronica systemen zal men de electronbeweging ook quantum mechanisch moeten beschrijven. In dit project zullen we een subklassse van systemen onderzoeken bestaande uit quantum draden en quantum stippen. Fundamentele aspecten van van electronisch transport zullen theoretisch bestudeerd worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Theoretische studie van de flux configuraties in mesoscopische supergeleidende systemen. Invloed van de rand op de symmetrie van de vortex configuraties. Studie van de `giant' -> multi-vortex overgang.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Theoretische studie van de optische eigenschappen van zelf-georganiseerde kwantumstippen en vertikaal gekoppelde kwantumstippen. De exciton energie, de diamagnetische verschuiving en de recombinatie overgangsmatrix element zal berekend worden van deze systemen als mede deze van multi-exciton complexen. In een tweede deel zal de energie relaxatie van deze systemen worden bestudeerd. De theoretische resultaten zullen worden vergeleken met fotoluminescentie metingen bij hoge magneetvelden die uitgevoerd worden in het laboratorium van vaste stof en magnetisme van de KULeuven.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Janssens Karen

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Theoretische studie van de eigenschappen van artificiele atomen in halfgeleider nanostructuren. Onderzoek van correlaties tussen de electronen en hun energie relaxatie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van het project is een theoretische beschrijving te geven van meetbare effecten en fenomenen in begrensde supergeleidende systemen van submicron afmetingen. Moderne electronenlithografie maakt het mogelijk om systemen te fabriceren met afmetingen kleiner dan de supergeleidende coherentielengte waardoor het kwantummechanische karakter van de electronen een belangrijke rol gaat spelen bij lage temperaturen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Baelus Ben

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De Cerion werkgroep coordineert het onderzoek van 17 Europese and 8 Canadese laboratoria, die actief participeren in onderzoek over nano-elektronica, nano-optica en de technologie van geadvanceerde nano-structuren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Chang Kai

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project behelst een samenwerking tussen twee theoretische groepen (Antwerpen en Montreal) en een experimentele groep in IMEC. We zullen de verandering van de electronbeweging bestuderen t.g.v. de aanwezigheid van ferromagnetische clusters in een halfgeleider.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoek van de eigenschappen van magnetische clusters in gedupeerde halfgeleider stucturen. Hybriede ferromagnetische/halfgeleider Hall devices. Spin afhankelijk transport.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Reijniers Jonas

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Studie van het elektrisch transport en de optische eigenschappen van InAs/GaSb halfgeleider structuren. Onderzoek van cyclotron resonantie en magneto-transport in parallelle magnetisch velden. Studie van de mobiliteit als functie van de gate spanning.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: De Meester Roeland H J

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een theoretische studie zal worden uitgevoerd van magnetotransport, optische en magnetische eigenschappen van hybriede halfgeleider/ferromagnetische nanostructuur.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoek van de supergeleidende toestanden in dunne supergeleidende schijfjes door gebruik te maken van de niet-lineaire Ginsburg-Landau vergelijkingen. Berekening van het fase diagram voor type I naar type II overgangen en voor de multivortex-giant vortex overgang.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Studie van de mesocopische wereld waarbij de dimensies van de materialen kleiner zijn dan een karakteristieke fysische lengte schaal en waarbij nieuwe een- en nul dimensionele fenomenen optreden die een gevolg zijn van de interferentie tussen de electronen en de dimensionele inperking van het systeem.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Co-promotor: Devreese Jozef

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van het project is een theoretische beschrijving te geven, met behulp van de methodes van de vaste stof fysica en van de statistische fysica, van meetbare effecten en phenomenen in begrensde inhomogene systemen van submicronafmetingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project beoogt een theoretische studie van de eigenschappen van ladingsdragers in structuren met een gereduceerde dimensie bestaande uit halfgeleiders of de hoge temperatuur supergeleiders.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Theoretische studie van de eigenschappen van artificiele atomen in halfgeleider nanostructuren. Onderzoek van correlaties tussen de electronen en hun energie relaxatie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois
• Mandaathouder: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoek van de eigenschappen van supergeleidende nanostructuur, oa van supergeleidende schijfjes. Studie van multi-fluxlijn structuren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Magneto-fotoluminescentie studies zullen uitgevoerd worden van de opsluitingseffecten in GaAs/AlGaAs heterostructuren, draden en kwantumpunten bij lage temperaturen en in velden tot 60 Tesla.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het electrisch transport, de optische en de magnetische eigenschappen van nieuwe ferromagnetische en halfgeleider systemen zullen worden bestudeerd. De volgende systemen worden bestudeerd : 1) delta-lagen in InSb 2) InAs/GaSb quantum systemen 3) hybriede systemen en 4) magnetische onzuiverheden en clusters in III-V halfgeleiders.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De structuur en eigenschappen van systemen bestaande uit een eindig aantal geladen deeltjes zal bestudeerd worden. Zowel klassieke (bijv. colloidale deeltjes, ionen,) als kwantum (bijv. electronen) deeltjes worden onderzocht.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een theoretische studie van de electrische eigenschappen van nanostructuren bestaande uit halfgeleiders zal uitgevoerd worden wanneer er een sterk magneetveld aanwezig is. Speciale aandacht zal gaan naar het magnetisch uitvriezen van de ladingsdragers.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het magnetisch uitvriezen van ladingsdragers zal onderzocht worden in : 1) 2D kwantumputten in III-V halfgeleiders 2) verdund magnetische halfgeleiders en 3) titanium oxide films.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het magnetisch uitvriezen van ladingsdragers zal onderzocht worden in : 1) 2D kwantumputten in III-V halfgeleiders 2) verdund magnetische halfgeleiders en 3) titanium oxide films.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Theoretische studie van het ferromagnetische/halfgeleider tussenvlak en transport over dit tussenvlak. Gedrag van de geleidings en valentie banden. Onderzoek van spin injectie door dit tussenvlak.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Verschillende fysische systemen bestaande uit een eindig aantal geladen deeltjes zullen bestudeerd worden. Veeldeeltjes effecten zoals correlatie en exchange worden onderzocht in : kwantum systemen en kwantum schijfjes; in klassieke twee dimensionale atomen en clusters.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Studie van CoSi2, Co(SiGe)2 on Si:GE.Onderzoek van de optische en transport eigenschappen van dit metaal/halfgeleider tussenvlak : infrarood eigenschappen en tunnel stroom.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project is een HCM-netwerk tussen 7 laboratoria : Eindhoven, London, Grenoble, Saclay, Southampton en Antwerpen. Het wordt geco'rdineerd door Prof. Leiderer van de Universiteit Konstanz. Het onderwerp van dit project is de studie van een twee-dimensionaal electrongas dat zich bevindt boven een vloeibaar helium oppervlak of een ander cryogeen oppervlak.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Studie van de magneto-weerstand en het Hall effect in laag-dimensionale halfgeleidersstructuren, zoals heterostructuren, kwantum putten, superroosters en delta lagen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Electrische eigenschappen van halfgeleider electrostructuren, delta lagen en kwantumdraden bestaande uit III-V legeringen worden bestudeerd. Het project legt de nadruk op een theoretische studie van deze materialen in de situatie dat er een grote dichtheid van electronen aanwezig is zodanig dat verschillende electrische subbanden bezet zijn.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Bepaling van de factoren die de metaal-isolater overgang induceren in halfgeleider kwantum putten en superroosters. Onderzoek van de invloed van een magneetveld op deze overgang.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Studie van de beweging van electronen in niet homogene velden. De volgende geometrieÙn worden beschouwd : 1) stap 2) barrière 3) magnetische put 4) tunnel structuur 5) een superrooster.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project is geconcentreerd op de theoretische studie van de electronische eigenschappen van het nul-dimensionale electrongas in quantumpunten, en van het twee-dimensionale elektrongas in metaalfilmen en superroosters, en in de CuO2 lagen van de hoge temperatuur-supergeleiders.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Devreese Jozef
• Co-promotor: Brosens Fons
• Co-promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project heeft tot doel een gedetailleerde theoretische studie te maken van de eigenschappen van ladingsdragers (electronen en gaten) in structuren van sub-micron afmetingen. Voorbeelden van halfgeleider structuren die bestudeerd zullen worden zijn : 1) dubbele barrière structuren 2) kwantum draden 3) kwantum schijfjes 4) een rooster van 'anti-dots'.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project beoogt een theoretische studie van de eigenschappen van ladingsdragers in structuren met een gereduceerde dimensie bestaande uit halfgeleiders of de hoge temperatuur supergeleiders.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Devreese Jozef
• Mandaathouder: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Studie van electrisch transport eigenschappen van de nieuwe halfgeleider systemen : 1) GaAs heterostructuren en 2) ferromagnetische filmen op halfgeleider substraten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project heeft tot doel een gedetailleerde theoretische studie te maken van de eigenschappen van ladingsdragers (electronen en gaten) in structuren van sub-micron afmetingen. Voorbeelden van halfgeleider structuren die bestudeerd zullen worden zijn : dubbele barrière structuren; kwantum draden; kwantum schijfjes; een rooster van anti-dots.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project is geconcentreerd op de theoretische studie van de electronische eigenschappen van het nul-dimensionele elektronengas in quantumpunten, en van het twee-dimensionale electronengas in metaalfilmen en superroosters, in in de CuO2 lagen van de hoge-temperatuur-supergeleiders.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Devreese Jozef
• Co-promotor: Brosens Fons
• Co-promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Experimentele en theoretische studie van de electronische en magnetische eigenschappen van samengestelde III-V halfgeleiders, met enkele digressies naar II-VI halfgeleiders. Onderzoek van collectieve effecten zoals het fractioneel kwantum Hall effect en Wigner kristallisatie in GaAs-heterostructuren en in kwasi-één en kwasi-nul dimensionele structuren d.m.v. magneto-transport en magneto-optische experimenten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Devreese Jozef
• Mandaathouder: Peeters Francois

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject