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PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
[1] Selected papers concerning disordered systems published recently by the researchers participanting in the present project

(a) T. Scopigno, G. Ruocco, F. Sette, G. Monaco, Science 302, 849 (2003).

(b) T. Scopigno, A. Filipponi, M. Krisch, G. Monaco, G. Ruocco, and F. Sette.
Physical Review Letters 89, 255506 (2002).

(c) T. Scopigno, U. Balucani, G. Ruocco, and F. Sette.
Physical Review Letters 85, 4076 (2000).

(d) O. Pilla, A. Cunsolo, A. Fontana, C. Masciovecchio,
G. Monaco, M. Montagna, G. Ruocco, T. Scopigno, and F. Sette.
Physical Review Letters 85, 2136 (2000).

(e) G. Ruocco, F. Sette, R. Di Leonardo, G. Monaco, M. Sampoli, T. Scopigno,
and G. Viliani.
Physical Review Letters 84, 5788 (2000).

(f) L. Angelani, M. Montagna, G. Ruocco, and G. Viliani.
Physical Review Letters 85, 681 (2000).

(g) L. Angelani, M. Montagna, G. Ruocco, and G. Viliani.
Physical Review Letters 84, 4874 (2000).

(h) G. Ruocco, F. Sette, R. Di Leonardo, D. Fioretto, M. Lorentzen, M. Krisch,
C. Masciovecchio, G. Monaco, F. Pignon, and T. Scopigno.
Physical Review Letters 83, 5583 (1999).

(i) M. Montagna, G. Ruocco, G. Viliani, R. Di Leonardo, R. Dusi, G. Monaco,
M. Sampoli, and T. Scopigno.
Physical Review Letters 83, 3450 (1999).

(l) A. Fontana, R.Dell'Anna, M. Montagna, F. Rossi, G. Viliani, G. Ruocco, M. Sampoli, U.Buchenau, and A. Wischnewski.
Europhysics Letters 47, 56 (1999).

(m) G. Monaco, D. Fioretto, C. Masciovecchio, G. Ruocco, and F. Sette.
Physical Review Letters 82, 1776 (1999).

(n) A. Cunsolo, G. Ruocco, F. Sette, C. Masciovecchio, A. Mermet, G. Monaco,
M. Sampoli, and R. Verbeni.
Physical Review Letters 82, 775 (1999).

(o) (*)L. Angelani, G.Parisi, G. Ruocco, and G. Viliani.
Physical Review Letters 81, 4648 (1998).

(p) F. Sette, M. Krisch, C. Masciovecchio, G. Ruocco, and G. Monaco.
Science 280, 1550 (1998).

(q) (*)A. Mermet, A. Cunsolo, E. Duval, M. Krisch, C. Masciovecchio, S. Perghem,
G. Ruocco, F. Sette, R. Verbeni, and G. Viliani.
Physical Review Letters 80, 4205 (1998

(r) (*)A. Cunsolo, G. Pratesi, G. Ruocco, M. Sampoli, F. Sette, R. Verbeni, F. Barocchi, M. Krisch, C. Masciovecchio, and M. Nardone.
Physical Review Letters 80, 3515 (1998).

(s) (*)R. Dell'Anna, G. Ruocco, M. Sampoli, and G. Viliani.
Physical Review Letters 80, 1236 (1998).

[2] Stillinger, F.H. Science 267, 1935-1939 (1995). Sastry, S., Debenedetti, P. G. & Stillinger, F.H. Nature 393, 554-557 (1998). Scala, A., Starr, F. W., La Nave, E., Sciortino, F. & Stanley, H. E., Nature 406, 166-169 (2000). Sastry, S., Nature 409, 164-167 (2001).

[3] G. Daldoss, O. Pilla, G. Viliani, C. Brangian, G. Ruocco, Physical Review B60 (1999) 3200.

[4] C.A. Angell, J. Non-Cryst. Solids, 131-133, 13 (1991); Science, 267, 1924 (1995).

[5] V.N. Novikov, A.P. Sokolov, Nature, 431, 961 (2004); see also “News & Views”, J.C. Dyre, Nature Materials, 3, 749 (2004).

[6] U. Buchenau, A. Wischnewski, Phys. Rev. B 70, 09201 (2004).

[7] P. Bordat, F. Affouard, M. Descamps, K.L. Ngai, Phys. Rev. Lett. 93, 105502 (2004).

[8] P. Benassi et al., Phys. Rev. Lett. 77, 3835 (1996).

[9] R. Dell’Anna, G. Ruocco, M. Sampoli, G. Viliani, Phys. Rev. Lett. 80, 1236 (1998).

[10] L. Angelani, M. Montagna, G. Ruocco, G: Viliani, Phys Rev Lett 84, 4874 (2000);
Phys. Rev. Lett. 85, 681 (2000).

[11] J.A. Bucaro, H.D. Dardy, J. Appl. Phys. 45, 5324 (1974).

[12] G. Ruocco, et al., Phys. Rev. Lett. 83, 5583 (1999).

[13] C. Masciovecchio, A. Gessini, S. Di Fonzo, L. Comez, S.C. Santucci, D. Fioretto, Phys. Rev. Lett. 92, 247401 (2004)

[14] P. Benassi, S. Caponi, R. Eramo, A. Fontana, A. Giugni, M. Nardone, M. Sampoli, G. Viliani, Phys. Rev. B (2005) in press.

[15] Bove LE, Formisano F, Sacchetti F, Petrillo C, Ivanov A, Dorner B, Barocchi F, Phys Rev. B 71, 014207 (2005).

[16] R. O. Pohl, X. Liu, E. Thompson, Rev. Mod. Phys. 74, 991 (2002).

[17] Giovanni Carini, Giuseppe Carini, G. D’Angelo, G. Tripodo, A. Bartolotta, G. Di Marco, Mat. Science and Eng. A 370, 326 (2004); J. Non Crystalline Solids 345, 473 (2004); Phys. Rev. B, (2005) in press.

[18] A. Bartolotta, G. Di Marco, G.Carini, G. D'Angelo G. Tripodo, V. P. Privalko, J. of Physics: Condensed Matter 12, 3559 (2000).

[19] J.P. Wittmer, A. Tanguy, J-L Barrat, L. Lewis, Europhys. Lett. 57, 423 (2002); A. Tanguy, J.P. Wittmer, F. Leonforte, J-P. Barrat, Phys. Rev. B66, 174205 (2002)

[20] E. La Nave, S. Mossa, F. Sciortino, Phys. Rev. Lett. 88, 225701 (2002)

[21] C. A. Angell, Y.Z. Yue, L:M: Wang, J.R.D. Copley, S. Borick, S. Mossa, J. Phys. Cond. Matter 15, S1051 (2003); Y.Z. Yue, C.A. Angell, Nature 427, 717 (2004)

[22] J.B. Suck, Adv. Sol. State Physics 42, Ed. B. Kramer (Springer 2002), p. 393

[23] Bove LE, Formisano F, Sacchetti F, Petrillo C, Ivanov A, Dorner B, Barocchi F, Phys. Rev. B71, 014207 (2005)

[24] G. Parisi, G. Ruocco, and F. Zamponi
Phys. Rev. E 69, 061505 (2004)

[25] T. Scopigno, G. Ruocco and F. Sette
Reviews of Modern Physics, Scheduled in July 2005 issue
cond-mat/0503677

[26] T. Scopigno, R. Di Leonardo, L. Comez, A.Q.R. Baron, D. Fioretto and G. Ruocco
Phys. Rev. Lett. (2005), in press ; cond-mat/0503140


[27] T. Franosch, M. Fuchs, A. Latz Phys. Rev. E 63, 061209 (2001); C. Dreyfus, A. Aouadi, J. Gapinski J, et al, Phys. Rev. E 68, 011204 (2003).

[28] C. Alba-Simionesco, D. Kivelson D, G. Tarjus, J. Chem. Phys. 116, 5033 (2002); G. Tarjus, D. Kivelson, S. Mossa, et al, J. Chem. Phys. 120, 6135 (2004)
Parole Chiave
SISTEMI DISORDINATI; MODI COLLETTIVI; SCATTERING ANELASTICO; RILASSAMENTI; VIBRAZIONI; TRANSIZIONE VETROSA; FRAGILITA'; SIMULAZIONE NUMERICA; INTERAZIONI ATOMICHE

DINAMICA VIBRAZIONALE E FENOMENI DI RILASSAMENTO IN SISTEMI DISORDINATI

Università degli Studi di Trento
Abstract
Il presente progetto propone una ricerca coordinata fra le unita' dell'Aquila, Messina, Perugia e Trento, con la partecipazione scientifica e finanziaria del Sincrotrone Elettra di Trieste, sull'argomento dell'interazione fra dinamica vibrazionale e fenomeni di rilassamento nei sistemi disordinati, e sulle correlazioni esistenti fra queste due classi di fenomeni, come mostrato da recenti risultati sperimentali e, in parte, di simulazione numerica. Questa ricerca e' di grande importanza sia per la ricerca di base, che per le applicazioni; infatti, molti fra i materiali disordinati comunemente impiegati nella tecnologia soffrono il fenomeno dell'invecchiamento, ovvero un deterioramento delle proprieta' macroscopiche che, a livello atomico microscopico, e' determinato dalle dinamiche di rilassamento. In particolare, si studieranno le caratteristiche delle onde acustiche propaganti e come queste sono determinate sia dal disordine strutturale che dall'interazione fra i modi propaganti e i processi di rilassamento; le correlazioni fra le proprieta' vibrazionali e quelle, quali la viscosita', la transizione vetrosa e grandezze correlate, determinate dai fenomeni di diffusione e rilassamento; il ruolo dell'anarmonicita'. Le tecniche sperimentali impiegate saranno lo scattering anelastico nell'ultravioletto, dei raggi X e dei neutroni, spettroscopia meccanica ed ultrasonica, dilatometria, DSC, calorimetria a basse temperature, e NMR. Saranno eseguite simulazioni al calcolatore, su >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Gabriele VILIANI Università degli Studi di TRENTO
Obiettivo del Programma di Ricerca
L'obiettivo del presente programma di ricerca e' una migliore comprensione dei meccanismi di interazione e di correlazione esistenti fra i modi vibrazionali e i fenomeni di rilassamento che sono presenti nei sistemi disordinati quali vetri (forti e fragili), metalli liquidi, membrane a scambio ionico. Le interazioni in questione si manifestano in varie proprieta' del sistema. Da un lato, esse (insieme alla presenza di disordine strutturale) attenuano le onde acustiche propaganti; dall'altro, introducono correlazioni fra le proprieta' vibrazionali e quelle governate dalla diffusione degli atomi a alta temperatura. Gli obiettivi specifici del progetto sono i seguenti:

1) Studio, con varie tecniche sperimentali, dell'attenuazione delle onde acustiche propaganti. I dati disponibili al momento indicano che sia il disordine strutturale che i rilassamenti contribuiscono all'attenuazione, in misura dipendente sia dalla temperatura che dal vettore di propagazione Q dell'onda. A alti valori di Q prevale il meccanismo strutturale, mentre a valori bassi prevale quello dinamico, e nella regione intermedia esiste un meccanismo la cui natura non e' al momento nota. Ci si propone pertanto di studiare questa zona tramite scattering anelastico di luce ultravioletta, raggi X e neutroni, a varie temperature e su differenti sistemi. Gli esperimenti saranno effettuati presso le sedi delle unita' partecipanti, presso il sincrotrone Elettra di Trieste, e presso le installazioni >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
I GRUPPI DI RICERCA COINVOLTI NEL PROGETTO

I gruppi di ricerca coinvolti nel presente progetto costituiscono un nucleo di alta qualificazione nazionale e internazionale nel campo della fisica dei sistemi disordinati, e hanno gia' dimostrato una spiccata attitudine alla collaborazione nella ricerca sperimentale, teorica e di simulazione [1]. Al progetto partecipa in qualita' di ente finanziatore esterno per l'unita' di Trento, il Sincrotrone Elettra di Trieste.

BASE DI PARTENZA SCIENTIFICA

I sistemi disordinati presentano un gran numero di fenomeni che coprono regioni molto ampie di temperature e tempi caratteristici. La dinamica e la termodinamica di questa vasta ed eterogenea classe di sistemi hanno comportamenti che, in un certo senso, sono sorprendentemente simili e indipendenti dai dettagli della struttura e del legame chimico. Questo suggerisce che ad essi sottostia una origine comune e universale. Benche' esistano differenti possibili approcci a questo problema, un concetto che e' di grande utilita' e di sufficiente generatlita', e' il concetto di "energy landscape", ovvero la ipersuperficie dell'energia potenziale (SEP) di un sistema di atomi interagenti, nello spazio delle configurazioni a molte dimensioni [2]. Questa superficie possiede un numero molto grande di minimi locali, tipicamente proporzionale a exp(N) dove N e' il numero di atomi che compongono il sistema. Esiste tutta una distribuzione di energie dei >>>