Forschungsgebiet im Überblick

Die zielgerichtete Entwicklung neuartiger nanoelektronischer und nanooptischer Bauelemente (z.B. für Quantencomputer) sowie deren Effizienzsteigerung (z.B. in Solarzellen) erfordert ein tiefgehendes theoretisches Verständnis ihrer physikalischen Eigenschaften und der Wechselwirkung mit Licht. Diese Eigenschaften werden vor allem durch die Elektronen bestimmt, welche komplexe quantenmechanische Zustände ausbilden.

Zur Erforschung der Wechselwirkungen der Elektronen verwendet Thorsten Deilmann aufwändige Computersimulationen, mit denen eine Vorhersage in guter Näherung möglich ist. Diese Simulationen erlauben es, Materialien mit neuartigen und maßgeschneiderten Eigenschaften zu entwickeln, in denen beispielsweise die Spins der Elektronen und die Polarisation des Lichts gekoppelt sind. Besonders die Materialklasse der atomar dünnen zweidimensionalen Strukturen wie Graphen oder MoS₂ nehmen zurzeit eine besonders prominente Rolle ein.

Ausgewählte Publikationen

• A. Arora, T. Deilmann, T. Reichenauer, J. Kern, S. Michaelis de Vasconcellos, M. Rohlfing, R. Bratschitsch, Excited-State Trions in Monolayer WS₂, Physical Review Letters 123, 167401, 2019
• T. Deilmann, P. Krüger, M. Rohlfing, Ab Initio Studies of Exciton g Factors: Monolayer Transition Metal Dichalcogenides in Magnetic Fields, Physical Review Letters 124, 226402, 2020
• N. Peimyoo, T. Deilmann, F. Withers, J. Escolar, D. Nutting, T. Taniguchi, K. Watanabe, A. Taghizadeh, M. Craciun, K.S. Thygesen, S. Russo, Electrical tuning of optically active interlayer excitons in bilayer MoS₂, Nature Nanotechnology 16, 888, 2021

Website