Struttura della Materia e Fisica dei Biosistemi

Lo scopo dell'attivita' di ricerca in struttura della materia e' la comprensione delle proprieta' della materia nelle sue diverse forme di aggregazione, dallo stato cristallino alla condensazione  di liquidi e amorfi, nonche' delle interazioni che causano molteplici fenomeni, che vanno dalla superconduttivita' alle transizioni di fase, al magnetismo, fino alla comparsa di fasi esotiche.

I diversi gruppi attivi nel nostro Dipartimento si occupano della realizzazione e dello studio delle proprieta' di trasporto, ottiche e di struttura elettronica di nanostrutture su scala atomica,  dove emergono nuove proprieta', e nell'esplorazione d nuovi fenomeni associati alla bassa dimensionalita', progettati per ottenere funzionalita' avanzate;  nello studio e nella modellizzazione di sistemi biologici e attivi con comportamenti dinamici unici e controllati;   nello studio di nuovi fenomeni in ottica e nello sviluppo di nuovi strumenti per scienza e tecnologia dell'informazione quantistica.  Le attivita' di ricerca spaziano da problemi fisici fondamentali ad applicazioni tecnologiche, studiate con un una varieta' di approcci sperimentali e teorici, utilizzando metodologie sperimentali e computazionali  all'avanguardia, facendo uso anche di grandi infrastrutture di ricerca esterne al Dipartimento, come strutture per l'utilizzo della radiazione di sincrotrone, laser a elettroni liberi e neutroni e centri di supercalcolo.
 
  • Materia attiva, Materia soffice e Biosistemi

I rapidi progressi nel campi della fisica del non equilbrio, dell'imaging, dell'ottica e dell'informatica stanno aprendo nuove opportunita' per lo studio della materia soffice e biologica.  Le attivita' di ricerca in questo ambito vanno dallo studio spettroscopico di processi fondamentali nelle biomolecole alla modellizzazione e progettazione di sistemi biologici e attivi con comportamenti dinamici  unici e controllabili.

 
  • Superconduttivita', Sistemi Fortemente Correlati e Materiali Funzionali

L'attivita' scientifica si focalizza sullo studio di nuovi fenomeni in materiali con proprieta' elettroniche esotiche. Questo filone di ricerca, gia' molto attivo nel nostro Dipartimento, e' in espansione, con diversi gruppi  la cui attivita' si focalizza su: Superconduttivita' ad Alte Temperature di tipo convenzionale e non, Transizioni isolante-metallo, Forti correlazioni elettroniche, Superconduttori a bassa dimensionalita', Effetti del disordine  in sistemi elettronici a bassa dimensionalita', Transizioni di fase quantistiche, Fasi topologiche della materia, Spintronica, ...

  • Fisica delle Superfici e Nanostrutture

Le proprieta' fisiche della materia condensata possono essere modificate in maniera drammatica riducendo la dimensionalita' dal limite di bulk alla scala nanometrica.  La progettazione e la crescita di nuove architetture a bassa dimensionalita', oggigiorno, apre la possibilita' di progettare  materiali sintetici con nuove funzionalita'. I gruppi che lavorano in quest'area studiano le proprieta' strutturali, vibrazionali, elettroniche, magnetiche e ottiche di  quantum dots, nanofili, materiali bidimensionali (come il grafene e altri materiali esfoliati) e superfici, attraverso tecniche avanzate di spettroscopia ad alta risoluzione spaziale e temporale.  Questi studi sono essenziali per la miniaturizzazione e integrazione di nuove funzionalita' in fotonica, informazione quantistica e nanoelettronica.

  • Photonics and Quantum Technologies
L'attivita' di ricerca e' all'avanguardia della fotonica con un accento particolare sull'esplorazione di nuovi fenomeni nell'ottica e nello sviluppo di nuovi strumenti per la tecnologia e informazione quantistica. Questo filone di ricerca, gia' molto attivo nel nostro Dipartimento, e' in espansione, con diversi gruppi la cui attivita' si focalizza su: Onde non-lineari, tecnologia al Terahertz, fotonica ultraveloce e spettroscopia non lineare di materiali tradizionali e biomateriali, informazione quantistica e fondamenta della meccanica quantistica, ottica quantistica con nanostrutture a semiconduttore, anche integrate con microcavita' ottiche.

 

 

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