Ladungs- und Wärmetransport in getrieben molekularen Nanobauteilen und molekularen Photozellen im Nichtgleichgewicht

• Antragsteller: Professor Dr. Frithjof B. Anders
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 498305646

Der Antrag verfolgt drei Hauptziele: (i) Die Anwendung einer von uns 2020 neu entwickelte Nichtgleichgewichtsmethode auf Ladungs- und Wärmetransport in Nanobauteilen, (ii) deren Erweiterung auf molekulare Photozellen, und (iii) die Berechnung der Lebensdauer von Anregungen in lokale Spektralfunktion durch die Erweiterung einer endlichen Darstellung auf ein offenes Quantensystem, das analytisch aus dem ursprünglichen Kontinuumsmodel gewonnen wurde. Diese neue Anwendung kombiniert die Wilsonsche numerischer Renormierungsgruppe (NRG) mit dem Bloch-Redfield Formalismus, in dem man über die Raten die Randbedingungen, wie Temperatur und Biasspannung, eines offenen Quantensystems auf natürliche Art einbauen kann. Darüber hinaus lässt sich Photonabsorption in Markov Näherung sehr einfach über eine zusätzliche Rate berücksichtigen, so dass das Verfahren ideal erscheint für die Untersuchung von molekularen Photozellen im stark korrelierten Regime, das ohne NRG einem konventionellen Lindblad oder Bloch-Redfield Zugang verwehrt bliebe. Das erlaubt nicht nur die Berechnung von Strom-Spannungskennlinien, Seebeck und Pelier Koeffizienten im Nichtgleichgewicht, sondern auch die Behandlung von Photon Absorption in molekularen Photozellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen