Dipartimento di Fisica

La ricerca proposta sar├á dedicata allo studio teorico, condotto in collaborazione con il Prof. M. Capone, degli effetti della correlazione elettronica e della struttura elettronica multibanda in superconduttori organici. EÔÇÖ stato infatti dimostrato che tali effetti sono fondamentali per la descrizione e la comprensione delle propriet├á del fullerene drogato con metalli alcalini, che possiamo considerare una sorta di capostipite della famiglia dei superconduttori organici studiati nellÔÇÖambito del progetto ÔÇ£The Carbon Age of Superconductivity: Organic Superconductors and their Synthesis, Characterization and the Theoretical ModellingÔÇØ. Da un punto di vista teorico, la descrizione del fullerene presenta sorprendenti somiglianze con i superconduttori basati sul ferro, nonostante la radicale differenza tra le due famiglie. Entrambi i sistemi sono infatti descrivibili in termini di modelli di Hubbard a molti orbitali (tre per il fullerene, cinque per i materiali basati sul ferro) in cui hanno un ruolo fondamentale le interazioni interorbitali. Nei superconduttori basati sul ferro queste interazioni sono rappresentate dalla cosiddetta regola di Hund, che favorisce stati di spin alto. LÔÇÖalto valore dellÔÇÖaccoppiamento di Hund domina le propriet├á di questi materiali, che risultano fortemente correlati a causa di questo effetto. Nel fullerene invece lÔÇÖaccoppiamento elettrone-fonone d├á luogo ad unÔÇÖinterazione che si oppone e prevale -a causa del valore delle costanti di accoppiamento- al termine di Hund. Proprio questo valore negativo dellÔÇÖaccoppiamento di Hund ├¿ alla base delle proprietaÔÇÖ anomale dei composti del fullerene, inclusa la superconduttivit├á e la transizione tra essa ed una fase antiferromagnetica. Lo scopo dellÔÇÖattivit├á di ricerca sar├á il confronto tra questi comportamenti e quelli dei composti organici basati su molecole aromatiche (picene, coronene, ÔǪ) per identificare differenze e somiglianze tra essi e i due composti ÔÇ£prototipoÔÇØ descritti nellÔÇÖintroduzione di questa sezione. Da un punto di vista tecnico la ricerca utilizzer├á la teoria di campo medio dinamico (Dynamical Mean-Field Theory) ed approcci semplificati per lo studio delle forti correlazioni, quali ad esempio i bosoni schiavi invariati per rotazioni o gli spin schiavi.