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Dipartimento di Fisica

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Meccanica quantistica non commutativa ed effetto Hall nel grafene

  1. Dati del tirocinio

    Soggetto ospitante: UniversitÓ della Calabria

    Luogo: Gruppo di Fisica Teorica delle Interazioni Fondamentali

    Docente - Tutor accademico: Domenico Giuliano, Marco Rossi

    Contatto: domenico.giuliano@fis.unical.it; marco.rossi@fis.unical.it

    Periodo: febbraio-dicembre 2018

    CFU: 6 CFU, corrispondenti a 150 ore di impegno totale

  2. Obiettivi formativi:

    Il tirocinio sarà incentrato sulla generalizzazione di tecniche e concetti fondamentali di meccanica quantistica e della loro applicazione a sistemi di fisica dello stato solido. Come risultati formativi ci si aspetta da una parte una consistente familiarizzazione con problemi ‘’non convenzionali’’ di meccanica quantistica, dall'altra un primo approccio a fenomeni e dispositivi di fisica della materia (effetto Hall, grafene) di importanza sempre crescente. 

  3. Contenuti e programma:

    L'idea della non commutatività tra le coordinate dello spazio-tempo ha riscosso interesse in varie aree della fisica. Originariamente, la non commutatività è stata proposta, su basi meramente matematiche, in contesti di fisica della alte energie e di gravità. Tuttavia, è in speciali contesti legati alla fisica dello stato solido quali, nello specifico, l'Effetto Hall quantistico in gas di elettroni bidimensionali e in grafene,  che essa emerge come conseguenza  naturale dell'effettiva bidimensionalità dei sistemi considerati e dei forti campi magnetici efficaci. L'accessibilità sperimentale di  tali sistemi e in generale dei dispositivi di basse energie  consente quindi di testare idee di fisica 'fondamentale', come nel caso proposto la non commutatività tra coordinate e impulsi. Il programma del tirocinio, che parte dal lavoro Noncommutative quantum Hall effect in graphene di Willien O. SantosGuilherme M. A. AlmeidaAndre M. C. Souza, prepubblicazione arXiv:1801.03323, consiste nello studiare la teoria dell'effetto Hall quantistico nel grafene in un contesto di meccanica quantistica non commutativa e di valutare quantitativamente le conseguenze della non commutatività di coordinate e impulsi sui valori degli osservabili resistenza e conduttività di Hall. Il confronto di questi valori teorici con i dati sperimentali, sempre più numerosi e precisi, permetterà quindi di dare dei limiti superiori quantitativi alla non commutatività dello spazio -tempo quantistico. 

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