Nasz Zespół i współpracownicy

Historia Zakładu

Zakład Teorii Materii Skondensowanej został powołany przez JM Rektora Uniwersytetu Jagiellońskiego Prof. dr hab. Aleksandra Koja w dniu 19 Maja 1994 roku (otwórz zarządzenie z dnia 19 maja 1994 r.).

Badania: Krótka perspektywa na lata 2013-2023

Głównym przedmiotem prac jest zaawansowane modelowanie teoretyczne kwantowych własności fizycznych układów silnie skorelowanych elektronów wraz z jego zastosowaniem do konkretnych układów spinowo-orbitalnych i niekonwencjonalnych nadprzewodników wysokotemperaturowych i ciężkofermionowych. W zakresie badań nanofizycznych głównym przedmiotem badań będą układy kwantowe w oparciu o grafen jako materiał wyjściowy oraz niestandardowe złącza metal normalny -nadprzewodnik (np. grafen - nadprzewodnik). Oprócz tego badane będą inne układy z fazami skondensowanymi, a także rozwijane będą zaawansowane metody symulacji komputerowych w zastosowaniu do różnych problemów fizycznych materiałów/układów kwantowych.

Prof. dr hab. Józef Spałek: Teoria stanów elektronowych, mechanizm parowania oraz niekonwencjonalne nadprzewodnictwo w układach silnie skorelowanych elektronów. 

Głównym celem badań będzie podanie oryginalnego mechanizmu parowania elektronów w układach z silnie skorelowanymi elektronami i jego gruntowne przetestowanie dla przypadku nadprzewodników wysokotemperaturowych i układów ciężkofermionowych przez porównanie otrzymanych wyników z danymi eksperymentalnymi dla konkretnych materiałów kwantowych. Metodą podejścia do opisu tych układów i ich niekonwencjonalnych faz nadprzewodzących i magnetycznych (oraz ich koegzystencji) będzie tzw. statystycznie konzystentna zrenormalizowana teoria pola średniego i jej rozszerzenie poprzez uwzględnienie efektów korelacyjnych wyższego rzędu. Jako punkt wyjściowy konieczne będzie zamodelowanie struktury elektronowej i przejścia izolator Motta - metal skorelowany dla struktury warstwowej oraz podanie opisu złącz nadprzewodzących z uwzględnieniem silnych korelacji. Planujemy także rozszerzenie naszego podejścia na inne układy kwantowe (np. układy atomowe w sieciach optycznych). Szczególny nacisk położony będzie na wykrycie obecności kwantowych punktów krytycznych nowego typu oraz ich wpływu na tworzenie się cieczy kwantowych nielandauowskich.

Dr hab. Adam Rycerz: Efekty mezoskopowe zaindukowane niestandardowymi polami cechowania w grafenie.

Monowarstwa grafenowa jest dwuwymiarową elastyczną membraną, której naprężenia mechaniczne mają swoje odzwierciedlenie w efektywnych polach cechowania działających na bezmasowe kwazicząstki w pobliżu punktów Diraca. Planowane są badania teoretyczne możliwych analogonów efektu Aharonova-Bohma w zdeformowanych nanostrukturach grafenowych z pomocą metod symulacji komputerowych. Przypuszczamy, że wyniki takich badań pozwolą zweryfikować hipotezę klasycznej rozróżnialności efektywnych kwazicząstek o przeciwnej orientacji ich pseudospinu, a także wskażą nowe możliwości operowania pseudospinem w celu modelowania przetwarzania informacji kwantowej.

Dr hab. Andrzej Kapanowski: Modelowanie i implementacja algorytmów i symulacji komputerowych do różnych zagadnień.

Rozwijana będzie statystyczna teoria ciekłych kryształów dwuosiowych przy obecności powierzchni ograniczających. Badania będą dotyczyły wpływu granic na zachowanie fazy nematycznej dwuosiowej, dla której oczekuje się ciekawych zastosowań. Oprócz tego, planowana jest implementacja klasycznych algorytmów i struktur danych w języku Python. Język Python jest językiem skryptowym wysokiego poziomu, zorientowanym obiektowo. Badania bedą powiązane z kursem prowadzonym dla studentów informatyki stosowanej.