Spannende Ergebnisse für die Anregung von Nanostrukturen
Das Projekt "Nanoscale quantum simulations for nanostructures and advanced materials’" (Nanoquanta) wurde entwickelt, um ein Exzellenznetz zu schaffen, das experimentelle Untersuchungen in den Nanowissenschaften mit quantenmechanischer Theorie und Computersimulation integriert, um elektronische und optische Prozesse zu simulieren und damit das nanoskalige funktionale Design weiterbringt. Das Nanoquanta-Konsortium schuf die European Theoretical Spectroscopy Facility (ETSF) mit dem Ziel, an der Weltspitze in Elektronenspektroskopie zu stehen bzw. die Wechselwirkung von Licht mit Elektronen in Nanostrukturen und fortgeschrittenen Materialien zu untersuchen. Die ETSF ist voll funktionsfähig mit einer Zentrale und mehreren assoziierten Büros und einer bedeutenden finanziellen Unterstützung. Das Nanoquanta-Netz hat die Anwendung von zwei wichtigen Theorien wesentlich vorangebracht: die Vielteilchen-Störungstheorie, die die Elektronenkorrelation in Molekülen definiert und die zeitabhängige Dichte-Funktional-Theorie (DFT), eine weitere Vielteilchen-Formel zur Beschreibung der Eigenschaften solcher Systeme in der Gegenwart eines elektrischen oder magnetischen Felds. Das erstere wird nun routinemäßig auf Nanostrukturen und fortschrittliche Materialien angewendet und das zweite auf zahlreiche zeitabhängige Funktionen. Das Netzwerk setzte zahlreiche theoretische und numerische Methoden eingesetzt, um die Quanten-Wechselwirkungen von Licht mit Elektronen in Nanostrukturen zu untersuchen. Das Konsortium erweiterte deutlich den Stand der Technik des Bereichs mit wichtigen Software-Entwicklungen, die für die zukünftige Forschung und Entwicklung von Nanostrukturen mit erweiterten Funktionalitäten wichtig ist. Darüber verspricht die etablierte ETSF eine führende Einrichtung auf dem Gebiet der theoretischen Spektroskopie zu werden. Sie hat bereits eine Finanzhilfe des Siebten Rahmenprogramms (RP7) erhalten und arbeitet an zahlreichen weiteren Projekten auf nationaler und regionaler Ebene. Zusammenfassend hat das Nanoquanta-Projekt erfolgreich Know-how in den Bereichen der Quantenmechanik und Nanowissenschaften kombiniert, um wichtige Theorien vom Prototyp bis zur breiten Anwendung voranzutreiben sowie um die zunehmend aktive ETSF zu etablieren. Die Anwendung der Ergebnisse bietet das Potenzial für signifikante Fortschritte in der Vielfalt und der Anwendbarkeit von nanostrukturierten Geräten in so unterschiedlichen Bereichen wie Umweltschutz und Medizin.