Mikroskopische Theorie der Wechselwirkungen in mehrschichtigen Graphenlagen

• Antragsteller: Dr. Ammon Fischer
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 572935092

Das Hauptziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer verallgemeinerten Theorie der elektronischen Ordnungen in mehrlagigem Graphen. Zu diesem Zweck möchte ich numerische Methoden entwickeln, welche ausgehend von effektiven Niederenergiemodellen das komplexe Zusammenspiel verschiedener korrelierter Phasen auflösen können. Um quantitative Vorhersagen für rhomboedrische mehrlagiges Graphene (RMG) zu treffen, möchte ich multi-orbitale Wannier-Modelle entwickeln, welche die Details der Niederenergiebandstruktur und die topologischen Eigenschaften der effektiven Freiheitsgrade beschreiben, um eine material-nahe Beschreibung der Elektron-Elektron und Elektron-Phonon-Wechselwirkungen abzuleiten. Der Einfluss der Elektron-Elektron-Wechselwirkungen wird mit Hilfe moderner Vielteilchenmethoden wie der funktionalen Renormierungsgruppentheorie (FRG) und der dynamischen Mean-Field Theorie (DMFT) aufgelöst, um quantitative Vorhersagen für experimentellen Messungen zu treffen. Durch die Nutzung dieses ganzheitlichen Ansatzes aller relevanten Freiheitsgrade möchte ich ein mikroskopisches Verständnis der korrelierten Phasen von RMGs erhalten und diese Erkenntnisse auf verdrehtes mehrlagiges Graphen übertragen, um eine allgemeine Theorie der Wechselwirkungen in Moiré- und Nicht-Moiré-Heterostrukturen voranzutreiben.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Andrew J. Millis