Szilárdtestfizika

User login

Printer-friendly version

Elméleti Szilárdtestfizika (Gulácsi Zsolt)

Az elméleti szilárdtestfizikai kutatások a sokrészecskés rendszerek kvantum-térelméleti leírásának keretei között mozognak, olyan körülmények között, amikor a lejátszódó folyamatok jellegzetes energiaskálája, a területnek megfelelően, néhány elektronvolt energia-tartományba esik. Ilyenszerű kutatások a tanszéken 1993 óta folynak és többségében olyan eseteket érintenek melyek leírása ténylegesen sokrészecskés jelleget kíván, azaz egy-részecske típusú jellemzés a folyamatokról nem képes megfelelő képet adni. Ennek megfelelően, a tanulmányozott rendszerek Hartree-Fock azaz átlagtér elmélet leírása (ami még lényegében és szellemében egy-részecske jellegű) nem kielégítő és ennek következtében az e feletti korrekciók nem kicsik. Mivel minden Hartree-Fock feletti járulék elvileg korrelációs hatásból ered, a tanulmányozott rendszerek közös gyűjtőneve: erősen korrelált kvantummechanikai rendszerek. A napjaink modern szilárdtestfizikájához tartozó égető problémák elnyomó többsége ezen tárgykörhöz tartozik. Ezen feladatkörből merít a csoport érdeklődési köre (a csoportvezető honlapján az eddig tárgyalt témakörök, régi és új eredmények részletes bemutatása meglelhető). A kutatási munka főként elsajátított módszerekre alapszik, ezáltal a tanulmányozott témakörökben lehetőség nyílik a tudományág napi-szintű fókuszába fokozatosan beépülő új problémakörök elemzésére és jellemzésére. Így, az eddig tanulmányozott rendeződési folyamatok és fázisátmenetek (sűrűséghullámok, mágneses rendeződések, szupravezetés, fém-szigetelő átmenetek, nehéz-fermionos tulajdonságok kibontakozása, rendeződés és rendezetlenség hatása, nem-Fermi folyadék típusú viselkedés megjelenése) mellett, pillanatnyilag a molekuláris periodikus láncokban, illetve alacsony-dimenziós rendszerekben zajló folyamatok leírása van előtérben, melyek nanotechnológiai, mikroelektronikai és spintronicsban vett perspektivikus alkalmazási lehetőségeket kecsegtetnek.

Az alkalmazott eljárások szempontjából közelítve a kutatómunka keretei között végzett tevékenységet megfigyelhető, hogy az erősen korrelált rendszerek általában sokrészecskés rendszerekben fellépő erős kölcsönhatási folyamatoknak kitett rendszerek, melyek jellemzésében a közelítések alkalmazása (általában kis paramétertér tartomány kivételével) rendkívüli torzításokat okozhat. Ennek megfelelően, a pontos eredményeket adó eljárások kifejlesztése és alkalmazása fontos szerepet játszik a csoport tevékenységében. Mindez olyan módszertani területen zajlik (nem-integrálható sokrészecskés kvantummechanikai rendszerekre vonatkozó pontos eredmények) amely pillanatnyilag majdnem teljes egészében nyitott. Ennek megfelelően, igaz megfelelő matematikai háttérismeretek igénye mellett, másodkvantálási szinten zajló és az említett tárgykörhöz tartozó, eljárásbeli és módszertani kifejlesztések lehetőségeit is felkaroljuk és műveljük.