Universität Stuttgart
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Item Open Access Modell mit Mastergleichung zur Beschreibung der Exziton-Phonon-Wechselwirkung in Cu2O(2017) Rommel, PatricExzitonen in äußeren Feldern sind ein wertvolles Modellsystem, um theoretische Vorhersagen über eine Vielzahl verschiedener Effekte experimentell zugänglich zu machen und zu überprüfen. Wichtig ist hier in erster Linie der Einfluss der Bandstruktur, durch welchen sich wichtige Korrekturen im Vergleich zum wasserstoffartigen Modell ergeben. Sie bildet unter anderem die reduzierte Symmetrie im Kristallgitter ab. Andererseits gibt es im Festkörper neben den Exzitonen auch andere Quasiteilchen deren Effekte zu beachten sind. In dieser Arbeit soll es dabei um die Exziton-Phonon-Wechselwirkung und ihren Einfluss auf das Eigenwertspektrum der Exzitonen gehen.Item Open Access Dynamik von PT-symmetrischen und symmetriebrechenden Zweimodenmodellen, eingebettet in ein zeitabhängiges Viermoden-Bose-Hubbard-System(2017) Mathea, TinaBose-Einstein-Kondensate mit ausgeglichenem Gewinn und Verlust in einer optischen Doppelmulde stellen einen möglichen Kandidaten für die experimentelle Realisierung von PT-Symmetrie dar. Dieses System kann im Mean-Field-Limit unter Verwendung komplexer Potentiale mithilfe einer Gross-Pitaevskii-Gleichung beschrieben werden, was einer nicht-hermiteschen Beschreibung entspricht. Durch Einbettung dieses Systems in ein optisches Viermuldenpotential mit zeitabhängigen Parametern können die PT-symmetrischen Zustände des nicht-hermiteschen Systems in den inneren Mulden des hermiteschen Viermuldensystems eingestellt werden. Somit stellt das zeitabhängige Viermuldensystem eine Möglichkeit der experimentellen Realisierung von PT-Symmetrie dar. Da in dem beschriebenen System Vielteilcheneffekte eine wichtige Rolle spielen, stellt sich die Frage, ob sich das Verhalten der PT-symmetrischen Zustände des offenen Quantensystems auch im Vielteilchensystem einstellen lässt. In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, dass es unter Verwendung entsprechender Zeitabhängigkeiten der Kontrollparameter und unreiner Anfangszustände (d.h. Zustände, die sich nicht als Produkt der Einteilchenzustände darstellen lassen) möglich ist, das Verhalten der PT-symmetrischen Zustände in der Einteilchendynamik des Vielteilchensystems zu realisieren. Dazu wird ein Verfahren entwickelt, wie sich passende Anfangszustände konstruieren lassen. Die Vielteilchenbeschreibung des Systems erfolgt dabei mit dem Bose-Hubbard-Modell und der Bogoliubov-Backreaction-Methode.Item Open Access Realisierung von Balanced Gain and Loss in einem Bose-Hubbard-Modell mit zeitabhängigen Potentialen(2016) Dizdarevic, DanielItem Open Access Berechnung hochangeregter Exzitonen in elektrischen und magnetischen Feldern mit der Methode der komplexen Koordinatenrotation(2018) Zielinski, PatrikDiese Arbeit befasst sich mit Exzitonen in äußeren elektrischen und magnetischen Feldern. Dabei liegt der Fokus auf das Ermitteln von Resonanzen in Kupferoxydul. Diese wurden mit Hilfe der komplexen Koordinatenrotation bestimmt. Des Weiteren konnte mit den Resonanzen Spektren berechnet werden.Item Open Access Untersuchung exzeptioneller Punkte bei Exzitonen in parallelen elektrischen und magnetischen Feldern(2015) Feldmaier, MatthiasItem Open Access Bosonic many-body systems with topologically nontrivial phases subject to gain and loss(2017) Dangel, FelixTopological properties of physical systems are preserved under large variations in the system parameters and hence interesting for applications in communication networks and quantum computing. This work investigates the impact of dissipation on a class of one-dimensional bosonic systems, described by superlattice Bose-Hubbard models, that exhibit topologically nontrivial phases in the absence of dissipation. Gains and losses are modeled in two different frameworks (non-Hermitian PT-symmetric Hamiltonians and master equations in Lindblad form) and numerically investigated with variants of density matrix renormalization group methods. Empirically, both dissipative extensions give rise to similar effects when compared on different dissipative patterns. In the presence of strong local gain and loss, dissipative sites act as system boundaries that can induce edge states in the Hermitian subsystems.Item Open Access Item Open Access Dynamik und Trennflächen für getriebene Systeme mit zwei zeitabhängigen Sattelpunkten(2018) Reiff, JohannesDie Arbeit untersucht chemische Reaktionen in zeitlich getriebenen Systemen mit zwei Sattelpunkten mithilfe der Transition State Theory.Item Open Access Item Open Access Adiabatic approximation for the dynamics of magnetoexcitons in Cu2O(2019) Ertl, JanWhen exciting an electron in a semiconductor from the valence to the conduction band, the missing electron in the valence band can be treated as a positively charged quasi particle, the hole. As a bound state of electron and hole the exciton is the solid state analogon to the hydrogen atom. The most important difference when comparing exctions to hydrogen-like systems is the influence of the band structure in the solid state system. The band structure breaks the full rotational symmetry of the hydrogen-like system leading to additional features in the absorption spectra of cuprous oxide. Absorption spectra for magnetoexcitons in cuprous oxide can be calculated in a quantum mechanical framework with good accordance to the experimental spectra. However those calculations are limited to low principal quantum numbers. On the other hand experimental data is available for higher energies. In the range of the gap energy one can observe quasi-Landau resonances. In atomic physics these features can be explained within a semiclassical theory. This connects properties of classical orbits to the observed absorption spectra. This thesis aims to lay down the foundations for the calculation of classical orbits for magentoexcitons in cuprous oxide as well as their parameters to provide the tools to apply semiclassical theory.