Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Teorija trdnih snovi in statistična fizika

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
1.02.00  Naravoslovje  Fizika   
1.07.00  Naravoslovje  Računalniško intenzivne metode in aplikacije   

Koda Veda Področje
1.03  Naravoslovne vede  Fizika 
Ključne besede
večdelčni kvantni sistemi, transportne lastnosti, močno korelirani sistemi, frustrirani sistemi, elektronsko fononska sklopitev, neravnovesna dinamika, termalizacija, zlom ergodičnosti, časovno ločljiva spektroskopija, sintetični kvantni sistemi, topološka stanja, samoorganizirina kritičnost
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Upoš. tč.
7.810,23
A''
2.074,32
A'
3.655,01
A1/2
6.430,58
CI10
11.289
CImax
672
h10
48
A1
28,87
A3
0
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan 19. maj 2024; A3 za obdobje 2018-2022
Podatki za razpise ARIS ( 04.04.2019 - Programski razpis , arhiv )
Baza Povezani zapisi Citati Čisti citati Povprečje čistih citatov
WoS  687  18.871  15.939  23,2 
Scopus  688  19.653  16.679  24,24 
Raziskovalci (27)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  55411  dr. German Gabriel Blesio  Fizika  Raziskovalec  2022 - 2023  10 
2.  04943  dr. Janez Bonča  Fizika  Vodja  2022 - 2024  286 
3.  55655  dr. Banhi Chatterjee  Fizika  Raziskovalec  2022 - 2023 
4.  55283  dr. Luis Cort Barrada  Fizika  Raziskovalec  2022 - 2024 
5.  57113  Jože Gašperlin  Fizika  Mladi raziskovalec  2022 - 2024 
6.  55694  dr. Szczepan Glodzik  Fizika  Raziskovalec  2022 - 2024 
7.  33317  dr. Denis Golež  Fizika  Raziskovalec  2022 - 2024  104 
8.  26228  Nevenka Hauschild    Tehnični sodelavec  2022 - 2023 
9.  55723  dr. Miroslav Hopjan  Fizika  Raziskovalec  2022 - 2024  17 
10.  26458  dr. Jure Kokalj  Fizika  Raziskovalec  2022 - 2024  103 
11.  57088  Klemen Kovač  Fizika  Mladi raziskovalec  2022 - 2024  11 
12.  34445  dr. Zala Lenarčič  Fizika  Raziskovalec  2022 - 2024  70 
13.  54698  Luka Medic  Fizika  Mladi raziskovalec  2022 - 2024 
14.  25625  dr. Jernej Mravlje  Fizika  Raziskovalec  2022 - 2024  131 
15.  56001  dr. Sourav Nandy  Fizika  Raziskovalec  2022 - 2024  20 
16.  57725  dr. Alexander Osterkorn  Fizika  Raziskovalec  2023 - 2024  10 
17.  58289  Rok Pintar  Fizika  Mladi raziskovalec  2023 - 2024 
18.  58181  Fatemeh Pourkhavari  Fizika  Raziskovalec  2023 - 2024 
19.  01105  dr. Peter Prelovšek  Fizika  Raziskovalec  2022 - 2024  424 
20.  04544  dr. Anton Ramšak  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2022 - 2024  199 
21.  19162  dr. Tomaž Rejec  Fizika  Raziskovalec  2022 - 2024  69 
22.  55801  Rafal Piotr Swietek  Fizika  Mladi raziskovalec  2022 - 2024 
23.  52067  dr. Jan Šuntajs  Fizika  Raziskovalec  2022 - 2024  18 
24.  06358  dr. Bosiljka Tadič  Fizika  Raziskovalec  2022 - 2024  368 
25.  53464  Martin Ulaga  Fizika  Raziskovalec  2022 - 2024  33 
26.  55803  Iris Ulčakar  Fizika  Mladi raziskovalec  2022 - 2024 
27.  29545  dr. Lev Vidmar  Fizika  Raziskovalec  2022 - 2024  136 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  90.987 
2.  1554  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za matematiko in fiziko  Ljubljana  1627007  34.249 
Povzetek
Program je namenjen teoriji fizike trdne snovi in kompleksnih sistemov. Naš glavni cilj je razložiti in napovedati nove fizikalne pojave z razvojem in uporabo novih metodologij, zlasti numeričnih tehnik. Osredotočamo se na elektronske in magnetne lastnosti s posebno pozornostjo na fizikalne pojave, ki so posledica močnih elektronskih korelacij. Opis slednjih je še posebej kompleksen saj zahteva inovativne numerične pristope, ki se izvajajo na visokozmogljivih računalnikih. Skupni vidik skoraj vseh raziskav je opis transportnih lastnosti. Raziskave lahko vsebinsko razvrstimo v štiri delno prekrivajoče se sklope. (a) Prvi razred predstavljajo raziskave termodinamskih, dinamičnih in transportnih lastnosti fundamentalnih modelov večdelčnih kvantnih sistemov v ravnovesju. Tu raziskujemo sisteme, kot so: (i) močno korelirani sistemi z nenavadnimi transportnimi lastnostmi, kot so kuprati, in sorodni sistemi; (ii) sistemi ob prisotnosti nereda; (iii) frustrirani sistemi, ki vključujejo kvantne spinske tekočine ter spinska stekla in sisteme blizu kvantnega faznega prehoda. (b) Nadalje raziskujemo mehanizme termalizacije, kvantne ergodičnosti in kvantnega kaosa v fundamentalnih modelih sistemov več teles ter scenarije zloma ergodičnosti, pojav kvantne integrabilnosti in vpliv simetrij. c) Sistematično analiziramo tudi bolj realistične modele v ravnovesju z namenom interpretacije in napovedovanja eksperimentalnih rezultatov. Intenzivno sodelujemo z vodilnimi eksperimentalnimi skupinami na temah, ki so trenutno zelo zanimive za področja fizike trdnega telesa, sistemov hladnih atomov, polprevodniških nanodelcev, sintetičnih kvantnih sistemov in fiziko površin. Osredotočamo se tudi na nova hitro razvijajoča se področja, kot so heterostrukture z izjemno velikimi osnovnimi celicami in nenavadnimi osnovnimi stanji, vključno z nekonvencionalno superprevodnostjo in topološkimi stanji. (d) Raziskujemo tudi neravnovesno dinamiko kompleksnih kvantnih sistemov, vključno z realističnimi podrobnostmi. Pri časovno ločljivi laserski spektroskopiji je ključno vprašanje, kako ustrezno modelirati, izvrednotiti in interpretirati relaksacijske procese. Relaksacijska dinamika je izjemno kompleksna zaradi prisotnosti različnih neelastičnih prostostnih stopenj: elektronov, spinov in mreže oziroma fononov. Posebno področje predstavlja statistična fizika klasičnih kompleksnih sistemov in mrež. Tu se osredotočamo na raziskovanje neravnovesnih sistemov s številnimi elementi in interakcijami, ki jih predstavimo kot vozlišča in robove omrežij višjega reda. Skupno vsem raziskovalnim področjem je razvoj in napredek učinkovitih numeričnih (in z njimi povezanih analitičnih) metod za obravnavo številnih kvantnih ter klasičnih večdelčnih modelov ter njihovih statičnih in dinamičnih lastnosti.
Pomen za razvoj znanosti
Cilji programa so povezani s področji, ki so trenutno med najzahtevnejšimi in najzanimivejšimi v teoriji trdne snovi in statistični fiziki. Teorija večdelčnih kvantnih sistemov (VKS), ki bo v središču raziskav v naslednjem obdobju, je zelo aktivna in široka tema, ki sega od temeljnih vprašanj o medsebojnem delovanju kvantnih delcev (v naših študijah pretežno elektroni), njihovih interakcij, vključuje pa tudi učinke motenj, lokalnih nečistoč, geometrijske in notranje frustracije, sklapljanja na druge prostostne stopnje (kot so fononi), sklopitev med spinsko ter tirno vrtilno količino in topologijo. Glavni dosežek programa bi moral biti prispevek k svetovnim znanstvenim prizadevanjem za razumevanje in celo kvantitativno opisovanje sistemov VKS in njihovih modelov. Zlasti nameravamo raziskati pojave, ki segajo od temeljnih do tistih, povezanih z materiali, kot so: a) osnovne statistične in dinamične lastnosti VKS v povezavi s termalizacijo, statistiko kvantnih nivojev, neravnovesno dinamiko, lokalizacijo zaradi nereda in učinke kvantnih nečistoč b) opis in izračun lastnosti realnih materialov ter s tem povezane in aktualne fizike sistemov hladnih atomov. Glavni rezultati programa naj bi bile objave v revijah z visoko prepoznavnostjo, pa tudi predstavitve na mednarodnih srečanjih, prijave in sodelovanje v mednarodnih (in domačih) projektih. Eno od stalnih prizadevanj članov programa je razvoj in napredek učinkovitih numeričnih (in z njimi povezanih analitičnih) metod za obravnavo modelov VKS ter njihovih statičnih in dinamičnih lastnosti. Metode za obravnavanje statičnih in dinamičnih lastnosti pri končnih temperaturah, kot sta FTLM in MCLM, se nenehno izboljšujejo in jih že uporabljajo različne skupine iz tujine. Lokalno razvita metoda NRG za probleme kvantnih nečistoč je splošno znana in jo bomo nadalje razvijali. Pričakujemo tudi napredek in razvoj metod, ki temeljijo na DMFT daleč izven ravnovesja. Vsa ta prizadevanja so tesno povezana z uporabo in napredkom visokozmogljivega računalništva reševanjem poblemov v fiziki trdne snovi pa tudi za reševanje tehnoloških izzivov. Pomemben vidik programa je tesno sodelovanje z eksperimentalci, ki delajo v Inštitutu, pa tudi po vsem svetu, pri različnih vidikih VKS. Zlasti načrtujemo nadaljnje sodelovanje pri eksperimentih na novih materialih s frustriranimi in nizko dimenzionalnimi kvantnimi pojavi, pri analizi rezultatov časovno ločljive spektroskopije na koreliranih materialih. Načrtujemo tudi sodelovanje z novo eksperimentalno skupino, ki deluje na področju hladnih atomov.
Pomen za razvoj Slovenije
Predlagane raziskave s področja teorije kvantnih večdelčnih sistemov predstavljajo predvsem razvoj analitičnih ter numeričnih metod za izračun neravnovesne dinamike modelov koreliranih elektronov in frustriranih spinskih sistemov ter njihovih anomalnih termodinamskih in transportnih lastnosti. Nabor teh snovi je zelo širok, njihov potencialni tehnološki pomen pa izredno velik (prenos električne energije, pretvorbe toplotnega v električni tok, načrtovanje novih snovi, ki so superprevodne pri visokih temperaturah, velika toplotna prevodnost nekaterih električnih izolatorjev). Pomembna aplikativna posledica raziskovalnega dela na modelih koreliranih elektronov so tudi izračunane vrednosti električnih upornosti železa v Zemljini sredici z upoštevanjem prisotnosti lahkih elementov. Odkritje je izjemnega pomena za razumevanje obstoja zemeljskega magnetnega polja. Raziskave iz sklopa teorije nanosistemov so izrednega pomena za razvoj novih nano-naprav, za katere pričakujemo, da bodo imele nepredvidljive in zagotovo daljnosežne učinke v družbeni sferi (medicina, uprava, promet, gospodinjstva itd.). Enako pomemben in perspektiven je tudi tretji sklop raziskav, ki obsega kvantno računalništvo in informatiko, kjer je razumevanje pojava dekoherence ključnega pomena za učinkovito implementacijo kvantnega računalništva in komunikacijskih protokolov na osnovi kvantne prepletenosti. Izjemno pomembna uporaba odkritij s tega področja se obeta v kriptografiji. Četrti sklop, pomemben tako za tehnološke aplikacije kot za družbeno infrastrukturo je statistična fizika s tematiko dinamika kompleksnih omrežij. Razumevanje dinamičnih lastnosti omrežij in razširjanja informacij po mreži ali skupku mrež je izredno pomembno v čedalje bolj informatizirani družbi. 3) Potencialni vpliv na družbeni in kulturni razvoj: Skoraj vsi člani programa sodelujejo pri pouku fizike na Univerzi v Ljubljani na več fakultetah. Trije so redni profesorji na Fakulteti za fiziko in matematiko, nadaljnjih pet je docentov in izrednih profesorjev s polno ali delno učno obremenitvijo, medtem ko se tudi mlajši kolegi vključujejo v univerzitetni pedagoški proces. Eden od ciljev programa je torej ohranjanje visoke ravni univerzitetnega izobraževanja in povezovanje mlajših generacij s sodobnim znanjem, raziskavami, znanostjo in tehnologijo. Program predstavlja pomembno podporo doktorskim študentom, ki opravljajo svoje raziskave in zaključujejo naloge pod nadzorom starejših članov programa. Do sedaj so bili vsi doktoranti na programu zelo uspešni v njihovi nadaljnji karieri. Nekateri so dobili prestižna postdoktorska delovna mesta in akademsko kariero nadaljevali v Sloveniji ali drugje. Privabiti najboljše mlade fizike in jih vpeljati v raziskovalno delo ostaja eden osrednjih ciljev programa. Tudi poudarek raziskav na področju uporabe in razvoja računalniških aplikacij je odprl pot mladim doktorandom, da so se po končanem doktoratu znanosti lahko zaposlili večinoma v visokotehnoloških podjetjih (Cosylab). Na koncu navedemo še dva konkretna primera, ki nedvomno prispevata k uveljaljanju slovenske fizike v Evropskem merilu. Nekdanji podoktorski sodelavec na programu v letih 2011-12 dr. Robin Steinigeweg je po vrnitvi v Nemčijo postal glavni govorec (spokesman) raziskovalne enote DFG (Deuche Forschungsgemeinschaft) ter leta 2020 postal redni profesor ter dobil stalno mesto na Univerzi v Osnabruecku. Dr. Jacek Herbrych je v programski skupini doktoriral leta 2013, nakar se je po podoktorskem usposabljanju v Grčiji ter ZDA leta 2019 vrni na Poljsko, kjer je prejel enega najprestižnejših poljskih raziskovalnih projektov in položaj na univerzi v Wroclawu. Osor Barišič, nekdanji postdoc v programski skupini, je zdaj višji znanstveni sodelavec na Inštitutu za fiziko Zagreb in je bil leta 2021 izvoljen za direktorja Inštituta. Prof. A. Ramšak je kandidiral za rektorja Univerze v Ljubljani. Uspešno vključevanje v probleme na fronti raziskav s področja fizike trdne snovi in statistične fizike zagotavlja učinkovit stik z drugimi raziskovalnimi skupinami doma in po svetu, s čimer se neposredno povečuje tudi domača zakladnica znanja, bogati jezik z vpeljavo novih terminov v slovenski jezik in posredno omogoča prenos novih tehnologij v domače okolje. V preteklem programskem obdobju smo organizirali 13 konferenc z mednarodno udeležbo (tri v Odesi v Ukrajini, na Dunaju ter ostale v Sloveniji), naši sodelavci so svoje delo predstavili na preko 150 vabljenih predavanjih na mednarodnih konferencah. Organizacija mednarodnih konferenc, sodelovanje na uglednih mednarodnih konferencah v obliki plenarnih vabljenih predavanj in obiski na povabilo na tujih ustanovah, objave v uglednih in prestižnih znanstvenih revijah, citiranost v preglednih člankih in monografijah, sodelovanje v mednarodnih evalvacijskih komisijah ter uredniških odborih uglednih znanstvenih revij - vse to prispeva k razpoznavnosti Slovenije kot moderne evropske države z razvito znanstveno-tehnološko bazo. S tem bistveno prispevamo k utrjevanju nacionalne identitete.
Zgodovina ogledov
Priljubljeno