Modeliranje neravnovesnih kvantnih materialov na različnih skalah

Vizija tega projekta je zagotoviti trden teoretični okvir za opis zelo hitrega odziva materialov ter poenostaviti prenos teoretičnih idej v eksperimentalno skupnost. V zadnjih letih smo razvil zmogljiva teoretična orodja, ki temeljijo na numeričnih rešitvah neravnovesne teorije Keldysha, ki omogočajo napreden opis odzivov v materialu, a še vedno temeljijo na modelskih poenostavitvah modela. Cilj tega projekta je teorijo potisniti na raven, kjer se upoštevajo značilne lastnosti konkretnega materiala z močnimi korelacijami izven ravnovesja. Opis bomo uporabili pri vprašanju metastabilnosti v dihalkogenidih prehodnih kovin in zlasti pri vprašanju skrite faze v 1T-TaS2. Uporaba teh močnih teoretičnih orodij in neposredna primerjava z eksperimentalnimi metodami, kot so časovno odvisni optični eksperimenti ali tunelska mikroskopija, bodo zagotovili edinstven vpogled v mikroskopsko naravo metastabilne faze. Raziskovali bomo dinamično interakcijo med Mottovo fiziko, valovom gostote naboja in polaronsko fiziko, da bi razumeli nastanek mikroskopskih domenskih sten. Mikroskopski opis bomo dopolnili s fenomenološkimi pristopi za razumevanje globalnih topoloških lastnosti domenskih sten, kot sta kiralno ali amorfno stanje. Zmožnost simulacije odzivov materiala na elektronskih časovnih skalah bo zagotovila odločilne smernice za manipulacijo materialov in potencialne aplikacije za zelo hitre vse-elektronske spominske naprave.