Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

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Dr. Nicki Hinsche

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The current research focus lies on the realistic description of electronic and thermal material properties of nanostructured systems beyond standard Density Functional Theory (DFT).

In detail, I am working on methods and computational implementations to understand, describe and predict electronic and vibronic transport properties in bulk and low-dimensional systems, i.e. single crystals, thin films or monolayers (https://cmr.fysik.dtu.dk/c2db/c2db.html   ).

Final goal is the multi-scale description of functional devices, based on phenomena like thermoelectrics, superconductivity, mulitferroics, phase-change or topological insulators/metals, from the theoretical atomic scale towards the experimentally realisable material.

Our conceptional ideas were recently awarded with the „Hugo Junkers Prize“ 2015 for „Most innovative proposal in fundamental research“ (https://www.hugo-junkers-preis.de/preistraeger/preistraeger-2015/   ), where we conceptionally showed the bottom-up design of a nanostructured, thermoelectric energy harvester, from theoretical DFT calculations towards the working device.

Doktorarbeit: Thermoelectric transport in semiconducting heterostructures

Ziel der vorliegenden Arbeit war es einen tieferen Einblick in den mikroskopischen Ursprung des thermoelektrischen Transports halbleitender Übergitter zu erlangen und Mechanismen offenzulegen, welche zu einer gesteigerten thermoelektrischen Umwandlungseffizienz führen können. Ausgehend von "first-principles" Methoden wurde die Elektronenstruktur und die thermoelektrischen Transporteigenschaften der Volumenmaterialen Bi2Te3 , Sb2Te3 , Si, und Ge, sowie deren Übergitter Bi2Te3/Sb2Te3 and Si/Ge berechnet und diskutiert. Der Fokus lag hierbei auf dem Einfluss mechanischer Verspannungen, Grenzflächenverspannungen, variierende Ladungsträgerkonzentrationen, Temperatureffekten und Übergitterperioden auf die thermoelektrischen Transporteigenschaften.

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Diplomarbeit: Elektronische Transporteigenschaften ferroelektrischer Tunnelkontakte

Zielstellung der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der Transporteigenschaften von Tunnelkontakten mit ferroelektrischer Barriere, in unserem Fall entweder BaTiO3 oder PbTiO3.

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Forschungsprojekt

Schwerpunktprogramm (SPP) 1386: Nanostrukturierte Thermoelektrika: Theorie, Modellsysteme und kontrollierte Synthese

Teilprojekt "Ab initio Beschreibung von Heterostrukturen in der diffusen Transportbegrenzung"

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