BandITT - Band Interpolations und Topologie Toolkit

Innovative Materialien sind der Schlüssel zur Entwicklung neuer Technologien: Besonders faszinierend, auch im Hinblick auf technische Anwendungen, ist die Klasse sogenannter topologischer Materialien. Diese zeigen auf ihrer Oberfläche ein sehr exotisches Verhalten. Die herausragendste Eigenschaft ist sicherlich, dass auf Kanten und Oberflächen derartiger Materialproben die Leitung eines elektrischen Stromes verlustfrei stattfinden kann. Voraussichtliche Anwendungen topologischer Systeme finden sich daher z.B. in der Elektronik, der Oberflächenkatalyse oder bei Quantenrechnern. Im Rahmen dieses Projekts werden wir ein Computer Programm entwickeln, das eine systematische Erforschung topologischer Materialien erlaubt. Wir erreichen dies durch Verwendung einer stringenten mathematischen Technik zur Beschreibung von Symmetrien die sogenannte Gruppen Theoriewelche der topologischen Eigenschaften zu Grunde liegen. In bisherigen Ansätzen werden Symmetrien der elektronischen Freiheitsgrade oft nur implizit berücksichtigt, was im schlimmsten Fall zu einer falschen Klassifizierung führen kann. Wir hoffen, dass unser neue Ansatz die Beschreibung bekannter Systeme erleichtert, sowie die Entdeckung neuer topologischer Materialien mit vorteilhaften Eigenschaften ermöglicht.