Materiaalien ominaisuudet määräytyvät niiden elektronirakenteesta. Siksi luotettava elektronirakenteen määrittäminen on olennaista ja erityisesti silloin, kun räätälöidään metallisten nanorakenteiden epälineaarisia optisia ominaisuuksia. Tässä projektissa keskitymme elektronirakenteen laskentamenetelmien kehittämiseen kvantti-Monte Carlo “Quantum Monte Carlo” (QMC) -tekniikalla ja erityisesti ns. polkuintegraali-Monte Carlo (PIMC) -lähestymistavalla. Valjastamme PIMC-menetelmän fotoniikan materiaalien simulointiin, perimmäisenä päämääränä löytää aineiden ominaisuuksien riippuvuus niiden rakenteesta, ts. niiden alkuperä ja keinot säätää materiaalien lineaarisia ja epälineaarisia ominaisuuksia. Tutkimme elektronien käyttäytymistä eri kokoisissa metallinanopartikkeleissa ja -kiteissä sekä kaksidimensioisissa ja kompleksissa fotoniikan materiaaleissa. Tällaisella todella uudella menetelmällä on tarkoituksena löytää uusia materiaaleja fotoniikan teknologiaan.

2022

2026