In vielen chemischen Elementen und ihren Verbindungen wechselwirken die Elektronen stark, d.h. sie sind "stark korreliert". In diesen Systemen können bereits geringe Änderungen äußerer Parameter wie der Temperatur, dem Druck, einem Magnetfeld oder der Dotierung zu starken Veränderungen führen. Beispiele sind extrem große Widerstandsänderungen bei Metall-Isolatorübergang oder Hochtemperatur-Supraleitung. Diese ungewöhnlichen Eigenschaften sind nicht nur für die Grundlagenforschung, sondern auch für zukünftige technologische Anwendungen von größtem Interesse. Materialien mit korrelierten Elektronen spielen z.B. für den Bau von Sensoren und Schaltern und für die Entwicklung neuartiger elektronischer Bauelemente mit nützlichen Funktionalitäten eine große Rolle.

Aufgrund der starken Wechselwirkung der quantenmechanischen Teilchen sind elektronisch korrelierte Festkörpern theoretisch besonders schwer zu erforschen. Hier hat die Entwicklung der sogenannten "Dynamischen Molekularfeld-Theorie" (DMFT) zu einem methodischen Durchbruch geführt. Vor allem hat die Verknüpfung der DMFT mit herkömmlichen Methoden zur Berechnung der elektronischen Eigenschaften von Festkörpern während der letzten 10 Jahre zu einem völlig neuartigen Verfahren für die realistische Modellierung korrelierter Materialien geführt. Trotz seiner Erfolge muss dieser neue Zugang doch noch erheblich weiterentwickelt werden, wenn es zukünftig gelingen soll auch komplexe elektronische Systeme zu verstehen. Das ist genau das Ziel der beantragten ortsverteilten Forschergruppe. Sie soll die Führung in der weltweiten Entwicklung dieses neuen Zugangs durch Zusammenarbeit aller aktiven Forschergruppen im deutschsprachigen Teil Europas übernehmen. Dabei soll letztlich ein neuer Standard in der rechnergestützten Untersuchung korrelierter Festkörper erreicht werden, der es ermöglich, die Eigenschaften komplexer korrelierter Materialien zu berechnen und sogar vorherzusagen.

Forschergruppe FOR 1346

Es handelt sich um das weltweit erste koordinierte Forschungsvorhaben auf diesem aktuellen Gebiet der theoretischen Festkörperphysik. An dem Antrag, der sich in neun Teilprojekte gliedert, sind 25 international ausgewiesene WissenschafterInnen an 16 Forschungsinstituten in Deutschland, Österreich und der Schweiz beteiligt. Hinzu kommen assoziierte Kollaborationspartner aus Frankreich, den Niederlanden, Japan,  Rußland und den USA. Die Forschergruppe ist für insgesamt sechs Jahre geplant. Die Bewilligung gilt zunächst für die ersten drei Jahre (Juli 2009 - Juni 2012).

Ansprechpartner TU Wien:

Univ.Ass. Dr. Alessandro Toschi
Institut für Festkörperphysik
Wiedner Hauptstr. 8-10/E138, 1040 Wien
T: +43-1-58801-13762
T: +43-1-58801-13801 (Sekretariat)
<link>toschi@ifp.tuwien.ac.at 
<link http: www.ifp.tuwien.ac.at>www.ifp.tuwien.ac.at

Univ.Prof. Dipl.-Phys. Dr.rer.nat. Karsten Held
Institut für Festkörperphysik
Wiedner Hauptstr. 8-10/E138, 1040 Wien
T: +43-1-58801-13710
T: +43-1-58801-13801 (Sekretariat)
<link>held@ifp.tuwien.ac.at
<link http: www.ifp.tuwien.ac.at>www.ifp.tuwien.ac.at