Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Physik

Fachgebiet: Theoretische Physik

Betreuer: Prof. Dr. Heinrich Stolz



Dipl.-Phys. Siegfried Sobkowiak
(e-mail: siegfried.sobkowiak@uni-rostock.de )

Theoretische Beschreibung von Exzitonen in druckinduzierten Potentialfallen bei ultratiefen Temperaturen in Kupferoxydul

In Form von elektronischen Bauelementen, LEDs oder auch Solarzellen sind Halbleiter aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Aber auch in der Grundlagenforschung sind Halbleiter nach wie vor ein äußerst interessantes Material. So können mittels optischer Anregung diverse Quasiteilchen in Halbleitern erzeugt werden. Eines dieser Teilchen ist das sogenannte Exziton. Von diesen bosonischen Teilchen können sich beliebig viele im gleichem Quantenzustand befinden. Bei sehr tiefen Temperaturen und hohen Dichten kommt es zu einer makroskopischen Besetzung des Grundzustands, der sogenannten Bose-Einstein-Kondensation. Experimente in der Arbeitsgruppe Halbleiteroptik versuchen ein solches Kondensat aus Exzitonen in Kupferoxydul herzustellen. In der vorliegenden Arbeit wird ein theoretisches Modell zur Beschreibung dieser Experimente mit Mitteln der Vielteilchentheorie entwickelt und numerisch gelöst. Die theoretischen und experimentellen Ergebnisse werden verglichen und Vorhersagen des Modells mit Hinblick auf die Experimente diskutiert.

Semiconductors in form of electronic components, LEDs or solar cells are an integral part of our modern world. However, they are still a very interesting material for fundamental research. Using optical excitations, one can create numerous quasiparticles in semiconductors. One of these is the so called exciton. These bosonic particles can occupy any quantum state with an arbitary number of particles. At very low temperatures and high densities an macroscopic occupation of the ground state, the so called Bose-Einstein condensation, can occur. In the research group semiconductors optics, experiments are conducted in order to create such a condensate of excitons in cuprous oxide. In this thesis a theoretical model to describe such experiments is developed and numerically solved. The experimental and theoretical results are compared and predictions made by the theoretical model are discused with respect to the experiments.