13:00 Uhr DI Doppler BSc - Technische Universität Wien

• Name: Jörg Doppler
• Namen der Prüfer: Stefan Rotter, Ziad H. Musslimani
• Titel der Dissertation: Encircling of exceptional points: theory and
applications
Exceptional points (EPs) bezeichnen Entartungen, die im Spektrum von
nicht-hermiteschen Hamilton Operatoren auftreten und die in letzter Zeit
für einiges an Aufsehen gesorgt haben, da sie für viele faszinierende und
kontraintuitive Phänomene verantwortlich sind.
Einer der wohl verblüffendsten Effekte in diesem Zusammenhang tritt
auf, wenn ein EP mittels einer zeitlichen Variation der Systemparameter dynamisch umrundet wird. Dies führt zu einem chiralen Verhalten, bei dem
der Endzustand nur durch die Umrundungsrichtung um den EP bestimmt
wird. Trotz erheblichem Forschungsaufwand und einer Vielzahl an praktischen Anwendungsmöglichkeiten konnte solch ein Protokoll jedoch noch nicht
erfolgreich in einem Experiment umgesetzt werden, da die experimentelle
Implementierung sehr anspruchsvoll ist.
In der vorliegenden Arbeit wird beschrieben, wie die dynamische Umrundung eines EPs auf die Transmission zweier Moden in einem randmodulierten
Mikrowellen Wellenleiter übertragen werden kann, in dem sich ein räumlich
variierender Absorber befindet. Dadurch erhält man einen asymmetrischen
Modenselektor, der eine spezifische transversale Wellenleiter-Mode rein basierend
auf der Seite auswählt, von der aus die Wellen in den Wellenleiter eingespeist werden. Die obige Vorgehensweise ermöglicht uns, in Zusammenarbeit
mit Kollegen der Universität Nizza, nicht nur die erste experimentelle Realisierung einer dynamischen EP Umrundung, sondern dient auch als Machbarkeitsnachweis für spezifische Anwendungen, wie zum Beispiel der Verallgemeinerung der weit verbreiteten ”Rapid Adiabatic Passage” Technik.
Weiters zeigen wir mit numerischen Simulationen und mit analytischen
Mitteln, wie neuartige Reflexionsresonanzen den Transport in Wellenleitern
mit Oberflächenrauhigkeit entscheidend beeinflussen können. Diese Resonanzen führen zu einer um Größenordnungen verstärkten Rückstreuung und
sind deshalb von besonderem Interesse, um Wellenleiter mit spezifischen
Transporteigenschaften zu konstruieren.
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