Schwerpunkt Spektroskopie
Unter dem Schwerpunkt der Spektroskopie simulieren wir die optischen Eigenschaften von Systemen, wie das Absorptionsspektrum. Von besonderen Interesse sind dabei nicht lineare Effekte, wie die oben künstlerisch dargestellte Frequenzverdopplung (Second Harmonic Generation). Bei diesen Effekt verschmelzen zwei Photonen gleicher Wellenlänge zu einem einzelnen Photon mit der halben Wellenlänge, also mit der doppelten Energie. Dieser Effekt lässt sich technologisch nutzen, etwa indem man mithilfe eines passenden Kristalls (z.B. Litiumniobat) rotes bzw. infrarotes Laserlicht zu grünem Licht transformiert. Ebenso können solche Effekte aber auch hinderlich sein, bei der Telekommunikation kann etwa eine Absorption durch nicht lineare Effekte dazu führen, dass Signale verloren gehen.
Wir nutzen die Dichtefunktionaltheorie, um die elektronische Struktur von Festkörpern zu simulieren. Anschliessend werden die optischen Eigenschaften simuliert. Im Vergleich mit experimentellen Ergebnissen versuchen wir zu erklären, welche Kristalleigenschaften zu einer starken oder schwachen Absorption führen, und wie man diese manipulieren kann, z.B. durch eine Dotierung des Kristalls. Neben der Nutzung von Programmen um solche Systeme zu untersuchen, werden in unserer Gruppe ebenfalls diese Programme weiterentwickelt um komplexere Eigenschaften zu beschreiben.
Interesse geweckt?
Für Bachelor- oder Masterarbeiten zu diesen Thema wenden Sie sich an Prof. Dr. Simone Sanna.
Bereits mit dem Thema vertraut?
Eine Auswahl unserer veröffentlichten Paper zu diesen Themengebiet finden Sie hier:
Paper- C atoms versus Si atoms at the bridgehead positions of phenyl-decorated adamantane-type clusters: influence on the nonlinear optical response
- A real-time approach to frequency-mixing spectroscopies: Application to sum and difference frequency generation in two-dimensional crystals
- Second-order nonlinear piezo-optic properties of single crystal lithium niobate thin films
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