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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • ELECTRICITY
    • BASIC ELECTRIC ELEMENTS
      • ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS (spark-gaps H01T; arc lamps with consumable electrodes H05B; particle accelerators H05H)
      • SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR (use of semiconductor devices for measuring G01; details of scanning-probe apparatus, in general G12B21/00; resistors in general H01C; magnets, inductors, transformers H01F; capacitors in general H01G; electrolytic devices H01G9/00; batteries, accumulators H01M; waveguides, resonators or lines of the waveguide type H01P; line connectors, current collectors H01R; stimulated emission devices H01S; electromechanical resonators H03H; loudspeakers, microphones, gramophone pick-ups or like acoustic electromechanical transducers H04R; electric light sources in general H05B; printed circuits, hybrid circuits, casings or constructional details of electric apparatus, manufacture of assemblages of electrical components H05K; use of semiconductor devices in circuits having a particular application, see the subclass for the application) [C0103]
  • PHYSICS
Classificazione geografica
Bibliografia
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[70] M. Fabrizio, A.O. Gogolin, A.A. Nersesyan, Phys. Rev. Lett. 83, 2014 (1999).
[71] B.N. Narozhny, S.T. Carr, A.A. Nersesyan, Fractional charge excitations in fermionic ladders, cond-mat/0407593; to appear in Phys. Rev. B (2005).
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Parole Chiave
MODELLI DI HUBBARD; MODELLI DI SPIN QUANTISTICI; TEORIE DI CAMPO QUANTISTCIHE; TRANSIZIONI DI FASE QUANTISTICHE; SISTEMI INTEGRABILI; BASSA DIMENSIONALITA'; ESTENSIONI DEL DMRG; ENTANGLEMENT; TEORIE DI CAMPO CONFORMI

MECCANICA STATISTICA, TEORIA DEI CAMPI, E TRANSIZIONI DI FASE QUANTISTICHE IN BASSA DIMENSIONALITA'

Politecnico di Torino
Abstract
Lo studio di sistemi (elettronici e di spin) fortemente correlati in bassa dimensionalita' e' divenuto, in anni recenti, uno dei settori di punta della ricerca, teorica e sperimentale, in Fisica della Materia Condensata. Da un lato --accanto al gas bidimensionale di eletroni in MOSFET (che mostra l'effetto Hall quantistico), e ai piani Cu-O2 dei cuprati superconduttori-- i grandi sviluppi nelle nanotecnologie hanno permesso la realizzazione di sistemi unidimensionali quali i nanotubi di carbonio, gli ossidi di transizione unidimensionali, ed una varieta' di materiali magnetici unidimensionali, con il conseguente accumulo di dati sperimentali. D'altro canto, gli studi teorici mostrano come gli usuali approcci a molti corpi validi in dimensioni superiori sono inapplicabili o poco affidabili in dimensioni minori o uguali a due, per via dell'effetto dominante delle correlazioni (elettroniche e di spin). Per questo motivo la descrizione delle proprieta' elettroniche e magnetiche di tali materiali e' un problema di grande interesse dal punto di vista teorico e richiede l'utilizzo di approcci alternativi a quelli usuali.

Ai fini della comprensione della fenomenologia di questi sistemi, l'interesse e' tipicamente focalizzato sulle seguenti informazioni:
(a) struttura dello stato fondamentale e presenza di transizioni di fase quantistiche (QPTs, ovvero transizioni a T=0, guidate dall'interazione);
(b) funzioni di correlazione;
(c) stati eccitati >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Arianna MONTORSI Politecnico di TORINO
Obiettivo del Programma di Ricerca
Negli anni recenti e' diventato sempre piu' evidente come e' solo attraverso l'uso simultaneo di competenze diverse che fenomeni cooperativi complessi (quali le transizioni di fase quantistiche) possono essere completamente compresi . A ulteriore dimostrazione di cio', nell'ultimo anno alcuni partecipanti al presente progetto hanno raggiunto risultati notevoli ([20], [21]) attraverso l'uso combinato di metodologie provenienti da diverse aree di ricerca (DMRG, teoria dell'informazione quantistica, e teorie conformi) per due importanti modelli: il modello di Hirsch, e il NLSM con termine topologico.

L'obiettivo principale del programma e' perseguire la sinergia delle diverse competenze delle Unita' per indagare alcune proprieta' fisiche rilevanti di sistemi (quasi)unidimensionali, in particolare modo in prossimita' di transizioni di fase quantistiche. Fra gli obiettivi specifici del programma di ricerca, quelli segnalati nel seguito con (OC) sono comuni, vale a dire perseguibili solo attraverso una collaborazione fra le varie sedi. Accanto a questi, segnaliamo poi quelli relativi al proseguimento delle attivita' di ricerca inerenti il programma e caratteristiche delle singole sedi (OTO, OBO, OTS).

Gli obiettivi comuni (OC) si possono cosi' riassumere:
OCI) QPTs nel modello di Hirsch al di fuori del regime integrabile;
Sono previste transizioni metallo-isolante-superconduttore al variare del filling, della repulsione coulombiana >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Negli ultimi quindici anni, lo studio dei sistemi statistici e quantistici in bassa dimensionalita' si e' dimostrato tra i piu' fruttuosi della fisica teorica e sperimentale. Una parte importante della ricerca riguarda applicazioni pratiche, rese possibili in particolare dai progressi nelle nanotecnologie, che hanno condotto alla sintetizzazione in laboratorio di sistemi uni- e bi-dimensionali [1-5]. E' importante sottolineare, tuttavia, che la comprensione delle proprieta' fisiche di tali sistemi e' legata a una serie di fondamentali questioni teoriche.

Le correlazioni forti sono un ingrediente centrale delle proprieta' fisiche dei sistemi in bassa dimensionalita'. Infatti, nei sistemi statistici in 2D o nei loro corrispondenti quantistici in 1D, la presenza simultanea di correlazioni forti e grandi fluttuazioni vanifica molti dei tradizionali approcci teorici, quali il paradigma di liquido di Fermi in fisica dello stato solido o altri metodi perturbativi o di campo medio. Allo stesso tempo, tuttavia, la bassa dimensionalita' apre la strada all'uso di altre tecniche non-perturbative o esatte, tanto che lo studio di sistemi quantistici fortemente correlati in tal caso e' diventato un settore autonomo della ricerca teorica.

A titolo di esempio citiamo in particolare lo studio dei sistemi integrabili classici in D=2 [6] e quantistici in D=1 [7] o l'utilizzo delle teorie conformi (CFT) e della teoria di campo quantistica [8,9]; e, a livello >>>