Thermocrystals - Erzeugung, Filterung und Erkennung von kohärenten Phononen

Das Ziel des vorliegenden Projekts ist es, im Zentrum eine Reihe von numerischen und experimentellen Werkzeugen zu etablieren, um Nanomaterialien mit spezifischen/gewünschten Phononen-Eigenschaften (z.B. Thermokristalle) für Anwendungen zu entwerfen, die Nanoelektronik, Thermoelektrizität, Wärmemanagement und Nanometrik umfassen. Das besondere Ziel ist es, Thermokristalle rechnerisch zu entwerfen und physikalisch herzustellen, die als kohärente Phononenquellen, Filter und Detektoren (z.B. für die Nanometrologie) verwendet werden können. Thermokristalle sind nanostrukturierte Systeme, die Wärme wie Schall behandeln und das Phononenmanagement in die Grenzzone zwischen Schall und Wärme bringen. Bei nanoskaligen Längen ist der Phonentransport entweder inkohärent (zufälliges Phasen- und Partikelverhalten) oder kohärent (in Phase wie Wellen). Der kohärente Beitrag kann durch spannende Nanostrukturen mit ultraschnellen Lichtimpulsen verstärkt werden, die eine phononenaufgelöste Spektroskopie ermöglichen.