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 FISICA DELLA MATERIA
 
 

Gli obiettivi della ricerca nell’ambito della Struttura della Materia riguardano lo studio dei fenomeni, dei materiali, e delle complesse metodologie di indagine necessarie per individuare le leggi fisiche che governano la dinamica delle interazioni elettroniche, atomiche, e molecolari caratteristiche della materia condensata. Le attività di ricerca, sia teorica che sperimentale, che coinvolgono gli studenti del Dottorato in Fisica si avvalgono di attrezzati laboratori di spettroscopia ottica, di risonanza magnetica nucleare (NMR e NQR), di risonanza paramagnetica elettronica (EPR), nonché di moderni apparati per misure calorimetriche e di assorbimento e dispersione dielettrica. Coerentemente con una tradizione consolidata, che negli anni 1950-60 ha visto la sede di Pavia come importante centro propulsore della fisica dei solidi in Italia, le ricerche vengono spesso svolte in collaborazione con alcuni dei maggiori centri di fisica delle materia condensata oggi operativi e prevedono periodi di soggiorno all’estero percollaborazioni con ricercatori delle più importanti sedi universitarie europee e statunitensi.

L'attività di ricerca si svolge nell'ambito di una vasta rete di collaborazioni nazionali e internazionali, è finanziata da enti pubblici e privati (MIUR, CNISM, CNR-INFM, CEE) e si articola lungo le seguenti linee:
 

SEMICONDUTTORI E NANOSTRUTTURE

Vengono condotti molti esperimenti su semiconduttori e su materiali micro- e nano-strutturati (eterogiunzioni, buche e punti quantici, superreticoli, ecc.) allo scopo di comprenderne le proprietà elettroniche ed ottiche. Vengono inoltre condotti studi di microscopia a forza atomica (AFM) su vari tipi di materiali, anche di interesse per la biofisica.
La ricerca sulle nanostrutture per la fotonica punta alla comprensione delle proprietà ottiche, lineari e non lineari di molti tipi di cristalli fotonici, anche in vista dell'impiego per l'optoelettronica e l'ICT (information and communication technology).
 

STRUTTURA E FASI DELLA MATERIA
 

Proprietà di materiali con alta permittività dielettrica per fotonica e per altre applicazioni mediante misure di costante dielettrica, assorbimento, birifrangenza ottica, fotoconduttività, fotoluminescenza, conducibilità termo-stimolata e termo-luminescenza, spettroscopia Raman;
Cristalli liquidi studiati attraverso simulazioni per un'analisi delle correlazioni tra i diversi gradi di libertà;
Sistemi magnetici a bassa dimensionalità, antiferromagneti frustati bi-dimensionali con drogaggio di carica e di spin, cluster magnetici su scala molecolare;
Eccitazioni elementari di polimeri semiconduttori;
Struttura elettronica e vibrazionale di materiali semiconduttori, determinazione delle proprietà di interfaccia, di rugosità o di fenomeni dovuti a difetti o deformazioni elastiche, mediante tecniche di spettroscopia ottica e misure di trasporto;
Proprietà microscopiche di base di composti superconduttori con tecniche spettroscopiche (NMR,NQR,mSR e misure di magnetizzazione tramite SQUID).
 

TEORIA DEI SOLIDI
 

Fra i vari argomenti di ricerca vi sono:
Gli stati elettronici di vari tipi di materiali, fra i quali semiconduttori e materiali a forte correlazione quali isolanti di Mott e superconduttori ad alta temperatura critica;
Le proprietà ottiche e l'interazione radiazione-materia nelle nanostrutture di semiconduttore e nelle microcavità;
Gli stati elettromagnetici e le proprietà lineari e non lineari dei cristalli fotonici dielettrici e metallodielettrici.
 
OTTICA QUANTISTICA E TEORIA QUANTISTICA DELL' INFORMAZIONE
 

metodologie innovative per la calibrazione quantistica di dispositivi di misurazione;
nuovi esperimenti per verifiche di fondamento sull' entanglement;
metodi di comunicazioni crittografiche quantistiche;
cloning e processing quantistico di informazione.
 

RISONANZE MAGNETICHE
 

Studi di fisica dei solidi mediante l'utilizzo di tecniche spettroscopiche a radiofrequenza (NMR) e a microonde (EPR).
 

FISICA DEI PLASMI E PLASMI ASTROFISICI
 

Studio teorico dell'influenza nel plasma delle interazioni elettromagnetiche a lunga distanza tra ioni ed elettroni e dei campi magnetici.
 
 
 
 
 
 
 
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