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Groupe de travail:
FS- TUX
Domaine de recherche:
Autre
Date de début:
07.05.2021
Description de l’emploi:
DESY
Les capacités des sources de rayons X modernes telles que les lasers à électrons libres de rayons X ouvrent la possibilité de transférer des techniques optiques non linéaires du domaine optique (visible) au domaine spectral des rayons X. Dans le DESYgroupe de théorie sur la «théorie de la science des rayons X ultrarapides», nous développons de nouvelles techniques de spectroscopie et d’imagerie aux rayons X pour démêler la structure de valence électronique des solides. Dans le cadre d’un effort expérimental et théorique combiné, nous étudions actuellement les processus de rayons X non linéaires paramétriques tels que la génération de fréquences de somme / différence optique aux rayons X et la conversion descendante paramétrique des rayons X. Ces processus non linéaires promettent de combiner la résolution spatiale de la diffraction régulière des rayons X avec la sélectivité spectroscopique, appropriée pour sonder les propriétés de valence. Outre les empreintes d’excitations à particule unique au sein de la structure de bande, la méthode devrait permettre la caractérisation des excitations collectives (plasmons) à l’échelle atomistique. Récemment, nous avons développé un cadre théorique basé sur l’électrodynamique quantique non relativiste pour décrire le mélange d’ondes optiques à rayons X [1,2]. Actuellement, les grandeurs électroniques sous-jacentes sont basées sur la théorie fonctionnelle de la densité (Calculs DFT ). Le cœur de ce projet réside dans l’amélioration des calculs de structure électronique, par inclusion successive d’effets de corrélation. En partant de différentes saveurs de Kohn-Sham DFT et du calcul des fonctions de réponse électronique non linéaire (fonctions de corrélation densité – densité de courant), le candidat retenu améliorera successivement la description des effets de corrélation, par application de (réponse linéaire) DFT dépendant du temps , approximation de phase aléatoire et DFT de fluctuation-dissipation de connexion adiabatiqueet explorera l’applicabilité d’autres méthodes, telles que la théorie fonctionnelle de la densité de courant en fonction du temps. Les résultats théoriques seront directement liés aux activités expérimentales du groupe et des collaborateurs externes. 1 C. Boemer, D. Krebs, A. Benediktovitch, E. Rossi, S. Huotari et N. Rohringer, Faraday Discussions, article préliminaire, 6 janvier (2021). Discussions de Faraday, article préliminaire, 6 janvier (2021). Vers de nouvelles sondes pour les charges de valence par mélange d’ondes optiques à rayons X doi.org/10.1039/D0FD00130A , arxiv.org/abs/2103.14710[2 ] D. Krebs et N. Rohringer, soumis (2021). Théorie des processus paramétriques de mélange d’ondes optiques aux rayons X arxiv.org/abs/2104.05838
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- Développement de concepts théoriques et dérivation d’expressions appropriées pour les corrélateurs électroniques de densité de courant-densité dans le cadre de plusieurs théories de structure électronique de complexité croissante ( DFT , réponse linéaire TDDFT , TD – CDFT , RPA , etc.)
- Développement logiciel: extension des codes de structure électroniques existants pour implémenter le calcul numérique de la densité électronique – fonctions de corrélation de densité de courant
- Etude des fonctions de réponse non linéaires pour une série de solides
- Forte interaction avec les collaborateurs expérimentaux, application de la théorie aux prédictions quantitatives pour les futures campagnes expérimentales
- Si vous êtes intéressé, participation à des expériences (temps de faisceau sur des lasers à électrons libres à rayons X et des sources de rayons X basées sur des anneaux de stockage d’électrons)
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- Doctorat dans le domaine de la physique théorique et de la science des matériaux théorique ou de la chimie théorique
- Solide expérience en théorie des structures électroniques et / ou en physique computationnelle
- Une connaissance des méthodes de DFT , de TDDFT (réponse linéaire) et d’autres méthodologies de structure électronique plus spécialisées et avancées serait un avantage
- Solide expérience en programmation en C / C ++ ou FORTRAN
- Excellentes compétences en communication en anglais et un fort intérêt à collaborer avec des collaborateurs sur la théorie et l’expérience
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