Theorie komplexer Materialien

 

Der Hauptfokus der von PD Dr. Chigrin geführten Forschungsgruppe ist die theoretische Beschreibung und Untersuchung nano- und mikrostrukturierter Materialien mit dem Ziel, diese in neuartigen Technologien zum Einsatz zu bringen. Wir arbeiten daran, die fundamentalen multiphysikalischen Wechselwirkungen zu verstehen, welche die Eigenschaften und das Verhalten von künstlich hergestellten komplexen Materialien bestimmen. Um dieses Ziel zu erreichen, entwickeln wir numerische und analytische Methoden, welche die verschiedenen multiphysikalischen Aspekte auf selbstkonsistente Weise miteinander koppeln und in ihrer Anwendung nichttriviales Materialverhalten beschreiben. Diese Methoden beinhalten die Entwicklung linearer und nichtlinearer Elektrodynamik, Wärmeleitung, Stofftransport, Elastodynamik, Ladungsträgertransport und Phasenwechselmodellen, sowie deren numerische Implementierung.

In der Arbeitsgruppe „Theorie komplexer Materialen“ arbeiten wir aktiv auf folgenden Gebieten:

• Hybride Strukturen bestehend aus nanoplasmonischen Materialen und Mikrogelstrukturen, mit dem Ziel der Entwicklung neuartiger optisch gesteuerter mikrorobotischer Systeme;
• Hybride Systeme aus Phasenwechselmaterialien und Metamaterialien mit dem Ziel der Entwicklung neuer reversibel schaltbarer elektromagnetischer Materialien;
• Zweidimensionale Materialen mit dem Ziel, nichtlineare Plasmonik auch im THz Spektrum zu realisieren;
• Nanoplasmonische Stukturen mit dem Ziel der Performanceverbesserung von Fotoakustischer Bildgebung, Photokatalyse und Photovoltaik;
• Entwickung von meshfreien numerischen Methoden zur Beschreibung der Zeitentwicklung nichtlinearer multiphysikalischer Probleme.

 

Ausgeschriebene Abschlussarbeiten

Non-equilibrium thermodynamics of driven microgel systems

Modelling of non-linear optical response of graphene