Institut für Theoretische Physik - Computational Physics (5150)

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    Petersgasse 16 Graz

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Organisationsprofil

Organisationsprofil

Die Forschung des ITP ist inhaltlich auf die theoretische Vielteilchen-Physik ausgerichtet. Einen Schwerpunkt bildet die Theorie der kondensierten Materie. Hierbei geht es um die Erforschung der Eigenschaften neuartiger Materialien, wie der Kuprate, Manganate und niedrigdimensionaler, bzw. nano-strukturierter Materialen, die in modernen Bauelementen realisiert werden. Die Effekte, die hierbei untersucht werden, sind Supraleitung, Magnetismus, optische und elektronische und positronische Eigenschaften, Quanten-Hall-Effekt, anomaler Transport und Transport in hochintegrierten Halbleitern. Diese Forschungsvorhaben sollen in Zukunft um quantendynamische Prozesse schwach korrelierter Vielteilchensysteme erweitert werden. Hierbei kommt ein breites Spektrum unterschiedlicher Verfahren sowohl analytischer, diagrammatischer, störungstheoretischer wie auch numerischer Natur zum Einsatz. In diesem Zusammenhang spielen auch wahrscheinlichkeitstheoretische Ansätze in der Datenanalyse eine wichitge Rolle. Auf dem Gebiet der Plasmaphysik steht die Simulation komplexer Vorgänge in hochdimensionalen Systemen im Vordergrund. Dies umfasst sowohl Probleme der kinetischen Plasmatheorie als auch solche der Magnetohydrodynamik. Diese Aktivitäten sind in das finden mit starker Einbindung in das europäische Fusionsforschungsprogramm statt. Der methodische Schwerpunkt des ITP liegt in der Computerphysik. Es werden moderne numerische Methoden zur Behandlung von Vielteilchenproblemen getestet und weiterentwickelt. Die numerischen Verfahren, die intensiv verwendet werden sind: Monte-Carlo- und Quanten-Monte-Carlo-Simulationen, Exakte Diagonalisierung, Boltzmann-Transport und Ab-Initio-Rechnungen. In der Lehre werden neben den traditionellen Inhalten der theoretischen Physik, neue Impulse in Richtung Computer-Ausbildung gesetzt. Hierbei sollen die Studierenden den Umgang mit Applikationssoftware, numerischen Verfahren und Computersimulationen, die für die technische Physik relevant sind, lernen. Hiermit wurde auf die veränderten Bedürfnisse der aktuellen Forschung und der Industrie eingegangen. Es wird derzeit im Rahmen des TU-weiten Pilotprojektes 'Multimediale Lehre' in den Lehrveranstaltungen versucht, komplexe mathematische Zusammenhänge und dynamische physikalische Prozesse in Computersimulationen zu visualisieren. Daneben wird es den Studierenden ermöglicht, am Computer interaktive "Experimente" durchzuführen, die zu einem tieferen Verständnis der Lerninhalte führen sollen. Weiter ist angestrebt, alle Vorlesungsskripten online zur Verfügung zu stellen und diese mit interaktiven Lehrinhalten zu versehen. Kurzbeschreibung: Die Forschung ist inhaltlich auf Vielteilchen-Physik ausgerichtet. Ein Schwerpunkt ist die Theorie der kondensierten Materie, mit der Spezialisierung auf neuartiger Materialien, wie den Kupraten, Manganaten und niedrigdimensionalen, bzw. nano-strukturierten Werkstoffen, die in modernen Bauelementen realisiert werden. Die Effekte, die hierbei untersucht werden, sind Supraleitung, Magnetismus, optische und elektronische und positronische Eigenschaften, Quanten-Hall-Effekt, anomaler Transport und Transport in hochintegrierten Halbleitern. Auf dem Gebiet der Plasmaphysik steht die Simulation komplexer Vorgänge in hochdimensionalen Systemen im Vordergrund. Dies umfasst sowohl Probleme der kinetischen Plasmatheorie als auch solche der Magnetohydrodynamik. Der methodische Schwerpunkt des ITP liegt in dem Gebiet der Computerphysik. Dies umfasst: Exakte Diagonalisierung, (Quanten-)Monte-Carlo-Simulationen, Boltzmann-Transport-Simulationen und Ab-Initio-Rechnungen.

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Ergründen Sie die Forschungsthemen, in denen Institut für Theoretische Physik - Computational Physics (5150) aktiv ist. Diese Themenbezeichnungen stammen aus den Arbeiten der Mitglieder dieser Organisation. Zusammen bilden sie einen einzigartigen Fingerprint.

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