Una spinta nella ricerca sui metamateriali

20th October 2017
Posted By : Enaie Azambuja
Una spinta nella ricerca sui metamateriali

La scoperta di nuovi materiali o di proprietà innovative presenti su materiali già noti guida i progressi nella fisica della materia. Un’iniziativa finanziata dall’UE ha promosso la modellizzazione e la ricerca sperimentale in settori promettenti della fisica della materia condensata. Il Crete Center for Quantum Complexity and Nanotechnology (CCQCN) fa parte del Dipartimento di fisica dell’Università di Creta ed è stato istituito con il finanziamento dell’Unione europea, attraverso il progetto CCQCN.

L’obiettivo principale era quello di migliorare le capacità delle infrastrutture di ricerca e di networking per far progredire la ricerca in ambiti di studio quali magnetismo, transizioni di fase quantistiche, materiali elettronici complessi, isolanti topologici, grafene, superconduttività e metamateriali superconduttori.

Il Centro ha migliorato le proprie strutture sperimentali relative alla bassa temperatura e alla micro-nanoelettronica, oltre a dare vita a un impianto per la ricerca computazionale. Ha assunto vari ricercatori esperti i quali hanno condotto una ricerca rigorosa, soprattutto riguardo a magnetismo e metamateriali complessi.

Una parte significativa della ricerca è stata dedicata allo studio dei fenomeni quantistici nei metamateriali quantistici superconduttori. I ricercatori hanno impiegato una classe di modelli minimali relativi ai metamateriali quantistici superconduttori (superconducting quantum metamaterial, SCQMM) al fine di studiare gli effetti di coerenza quantica indotti da impulsi elettromagnetici trasparenti e superradianti auto-indotti.

Un’altra linea di ricerca si è focalizzata sugli stati quantistici chimera presenti sulle linee di trasmissione a superconduttore basate sui qbit. L’esistenza di questi curiosi stati quantistici caratterizzati da simmetria rotta è già stata dimostrata nei dispositivi superconduttori a interferenza quantistica. Sono stati usati approcci semi-classici per studiare l’esistenza di firme di stato chimera in regime quantistico.

In aggiunta, i ricercatori hanno studiato modelli reticolari quantistici i quali descrivono gas ultrafreddi, metamateriali quantistici e cristalli fotonici, utilizzando specifici modelli di espansione che consentono la determinazione delle proprietà di equilibrio, come per esempio stati fondamentali e dinamiche di flusso dei sistemi di Ising.

L’Utilizzo dei modelli di Ising ha aiutato a descrivere l’interazione tra SCQMM e campi magnetici esterni, fornendo ulteriori informazioni circa le fluttuazioni quantistiche di questi materiali.

Il gran numero di ricercatori reclutati e lo scambio di competenze ed esperienza con le principali organizzazioni europee dovrebbe aiutare il Centro CCQCN nella diffusione delle conoscenze e nella competitività riguardo all’ambito europeo relativo alla fisica della materia condensata.


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