Opšte informacije
Cilj simpozijuma je da okupi istraživače aktivne u
fizici kondenzovane materije i pruži uvid u aktuelne oblasti
istraživanja sa pregledom najnovijih rezultata.
Očekuje se da simpozijum bude od koristi istraživačima koji rade u
različitim oblastima fizike kondenzovane materije i informativan za studente
završnih godina Fizičkog fakulteta, master studente i doktorante.
Simpozijum će se održati u Beogradu od 10 do 12 septembra 2013 godine
u prostorijama Srpske akademije nauka i umetnosti, ulica Kneza Mihaila 35.
Predavanja na simpozijumu su po pozivu. Rok za slanje apstrakata je 15 jul 2013 godine.
Simpozijum se sastoji od predavanja u trajanju od 40 minuta + 10 minuta diskusija.
Predavanja treba da sadrže kratak uvod pristupačan širem auditorijumu i izbor aktuelnih rezultata.
Spisak predavača
Antun Balaž,
Institut za fiziku
Proučavanje dipolnih Bose-Einstein kondenzata u anizotropnim
slabim potencijalima sa neuređenošću
U ovom predavanju ćemo razmotriti osobine homogenih Bose-Einstein kondenzata sa kratkodometnom kontaktnom i dugodometnom dipol-dipol interakcijom u prisustvu anizotropnih slabih potencijala sa neuređenošću opisanih Lorentzovom korelacionom funkcijom na nultoj temperaturi. Rešićemo Gross-Pitaevskii jednačinu koristeći teoriju perturbacija u drugom redu po maloj jačini neuređenosti i izvesti analitičke izraze za gubitak kondenzata i superfluida zbog prisustva neuređenosti, kao i izraze za jednačinu stanja, hemijski potencijal i brzinu zvuka, usrednjene po ansamblu potencijala sa neuređenošću. Za slučaj kontaktne interakcije u limesu nulte korelacione dužine dobićemo dobro poznati rezultat Huanga i Menga, koji je originalno izveden pomoću Bogoljubovljeve teorije za polje usrednjeno po ansamblu potencijala sa neuređenošću. Za dipolnu interakciju i izotropno Lorentz-korelisano neuređenje dobićemo rezultate koji su kvalitativno slični slučaju sa izotropnim Gauss-korelisanim neuređenjem. U najopštijem slučaju anizotropnog neuređenja razmatrane fizičke veličine takođe postaju anizotropne, kao posledica formiranja fragmentisanih dipolnih kondenzata u lokalnim minimumima potencijala sa neuređenošću.
Nataša Bibić,
Institut Vinča
Modifikacija tankih slojeva metala i keramika primenom jonskih snopova
![nbibic1.png](nbibic1.png)
![nbibic2.jpg](nbibic2.jpg)
[1] N. Bibić, V. Milinović, K.P. Lieb, M. Milosavljević, F. Schrempel, Appl. Phys. Lett. 90, 051901 (2007)
[2] M. Novaković, K. Zhang, M. Popović, N. Bibić, H. Hofsäss, K.P. Lieb, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Sect. B 269, 881 (2011)
[3] M. Novaković, A. Traverse, M. Popović, K.P. Lieb, K. Zhang, N. Bibić, Radiation Effects and Defects in Solids 167, 496 (2012)
[4] M. Popović, M. Novaković, M. Šiljegović, N. Bibić, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Sect. B 279, 144 (2012)
Ivan Božović,
Brookhaven National Laboratory, USA
Novi rezultati u fizici visoko-temperaturnih superprovodnika
Ivanka Milošević,
Fizički fakultet
Termalne osobine helikalnih ugljeničnih nanotuba
U tipičnim radnim uslovima nano-uređaji su izloženi visokim temperaturama koje uzrokuju termalno širenje i rezidualni napon koji mogu izmeniti osobine nano-uređaja proizvedenog i testiranog u idealnim laboratorijskim uslovima. Eksponencijalno povećanje gustine snage u elektronskim uređajima u toku proteklih decenija zahteva primenu naprednih termalinih interfejs materijala (TIM) od kojih se očekuje da postignu značajan napredak u učinku. Međutim, nepodudaranje koeficijanata termalnog širenja različitih komponenti može dovesti do kvara nano-uređaja usled delaminacije TIMa.
U ovom predavanju će biti prezentirani rezultati teorijske studije dve bitne termalne karakterisitke HUNTa kao kandidata nove generacije nano-ugljeničnih TIMa: termalna ekspanzija i fononski transport. Četiri vrste linearnih koeficijanata termalnog širenja (radijalni tubularni, aksijalni tubularni, helikalni radijalni i helikalni aksijalni) su izračunata numerički, minimiziranjem Helmholtzove slobodne energije na fiksnim temperaturama. Predikcija izotropije termalnog širenja tubularnih parametara i visoke anizotropije termalnog širenja helikalnih parametara interpretirana je ekstremnom elastičnošću HUNTa. Korišćen je Brennerov međuatomski potencijal za ugljenik i primenjena je simetrija linijskih grupa koja je zajedno sa implementacijom Hooke-Jeeves algoritma doprinalela visokoj efikasnosti numeričkih proračuna.
Nakon što je fononska disperzija HUNTa dobijena pomoću numeričkog koda POLSym, fononski transport je računat u aproksimaciji vremena relaksacije. Za razliku od grafena i pravih UNTa kod kojih su akustički fononi glavni nosioci toplote, doprinos optičkih fonona unutrašnjoj toplotnoj provodnosti HUNTa je značajna jer se kod njih optički fononi javljaju već na frekvencama reda veličine 10THz. Generalno, termalna provodnost HUNTa je na temperaturama iznad 500K veća od provodnosti pravih UNTa. Pored toga, na fiksnim temperaturama i dužinama NTa preko 1µm, pokazuje se da helikalne NT imaju bolje provodne performanse od pravih NT.
Milica Milovanović,
Institut za fiziku
Geometrijski opis frakcionih Chernovih izolatora
U ovom predavanju [3] proučavaćemo statički strukturni faktor FCI Laughlinovog stanja i predstaviti analitičke oblike ove veličine u limitu velikih dužina. To će nam omogućiti da identifikujemo usrednjenu po Brillouinovoj zoni FS metriku kao relevantnu metriku u limitu velikih dužina. Diskutovaćemo pod kojim uslovima statički strukturni faktor će se ponašati na uobičajeni način Laughlinovog FKH sistema tj. prema scenariju Girvin, MacDonald, and Platzman [Phys. Rev. B 32, 8458 (1985)], i proučavati uticaj otkolona usrednjene po Brillouinovoj zoni FS metrike od njene FKH vrednosti. Ovaj otklon u analizi velikih dužina se pojavljuje kao efektivna promena faktora punjenja. Prema našim rezultatima dobijenih egzaktnom dijagonalizacijom na Haldane modelu i analitičkim razmatranjima nalazimo FCI stanje i u ovom regionu.
[1] M. Hasan and C. Kane, Colloquium: Topological Insulators, Rev. Mod. Phys. 82, 3045 (2010)
[2] R. Roy and S.L. Sondhi, Fractional Quantum Hall Effect without Landau levels, Physics 4, 46 (2011); M. Daghofer and M. Haque, Toward Fractional Quantum Hall Physics with Cold Atoms, Physics 6, 49 (2013)
[3] E. Dobardžić, M.V. Milovanović, and N. Regnault, arXiv:1303.7131
Zoran Mišković,
University of Waterloo, Canada
Interakcija grafena sa naelektrisanim česticama
Zoran Popović,
Institut Vinča
Dinamički Jahn-Tellerov efekat u grafenu sa šupljinskim defektom
![zpopovic.png](zpopovic.png)
Slika levo: Jahn-Teller aktivna elektronska stanja |v1> i |v2> (σi označava sp2σ orbitalu centriranu na ugljenikovom atomu koji je pored defekta) i vibracione mode Q1 i Q2 koje međusobno interaguju. Centar: Ukupna energija kao funkcija vibronske mode Q1 izračunta pomoću DFT (crvene tačke) i fitovana na adijabatsku energiju (puna linija). Desno: Nuklearna gustina verovatnoće za osnovno stanje u konfiguracionom Q1-Q2 prostoru.
[1] Z.S. Popović, B. Nanda, and S. Satpathy, Phys. Rev. B 86, 085458 (2012)
[2] B. Nanda, M. Sherafati, Z.S. Popović, and S. Satpathy, New J. Phys. 14, 083004 (2012)
Velimir Radmilović,
Tehnološko-metalurški fakultet
Šta znamo o klizanju bez trenja na atomskom nivou?
![vradmilovic.jpg](vradmilovic.jpg)
Eksperimentalno dobijena 2-D kvantna mapa atomske rezolucije granice između kristala zlata tipa 90°<110>; analiza je vršena metodom kontrasta atomskog broja.
Zoran Radović,
Fizički fakultet
Biharmonijska zavisnost Josephsonove struje od faze
u superprovodnim spojevima sa nehomogenim feromagnetom
[1] F. S. Bergeret, A. F. Volkov, and K. B. Efetov, Rev. Mod. Phys. 77, 1321 (2005)
[2] L. Trifunovic and Z. Radović, Phys. Rev. B 82, 020505(R) (2010); T. S. Khaire, M. A. Khasawneh, W. P. Pratt, and N. O. Birge, Phys. Rev. Lett. 104, 137002 (2010)
[3] L. Trifunovic, Z. Popović, and Z. Radović, Phys. Rev. B 84, 064511 (2011)
[4] M. Knežević, L. Trifunovic, and Z. Radović, Phys. Rev. B 85, 094517 (2012)
[5] Z. Radović, L. Dobrosavljević-Grujić, and B. Vujičić, Phys. Rev. B 63, 214512 (2001)
Đorđe Spasojević,
Fizički fakultet
Analiza spening lavina u dvodimenzionalnom neravnotežnom Izingovom
modelu na temperaturi T=0
[1] Dj. Spasojević, S. Janićević, and M. Knežević, rad poslat u Physical Review E
Dimitrije Stepanenko,
Institut za fiziku
Kvantni računari bazirani na kvantnim tačkama i spin-orbit interakciji
Elektronski spinovi vezani za kvantne tačke su dobri kandidati za nosioce informacije u kvantnim računarima. Priprema u dobro definisano početno stanje, primena kvantnih logičkih kola, dugo vreme koherencije i merenje projekcija spinova su ostvareni u nizu eksperimenata tokom poslednjih desetak godina. Nažalost, problem izrade spinskog kvantnog računara je još uvek otvoren, pošto su priprema, merenja, manipulacija i koherencija prikazani u odvojenim eksperimentima. Korišćena kvantna logička kola zahtevaju preciznu kontrolu magnetnih polja i zanemarivu anizotropiju. Zato je detaljna slika interakcija elektronskih spinova neophodna za dalji razvoj kvantnih računara.
Osnovni rezultat koji ćemo prikazati je da su kvantna logička kola u sistemima sa spin-orbit interakcijom osetljiva na vremensku zavisnosti klasičnih kontrolnih parametara. Pokazanu osetljivost ćemo iskoristiti za rešavanje dva otvorena problema. Predložićemo eksperimente kojima se pomoću spin orbit interakcije može odrediti uticaj nuklearnih spinova na elektronske spinove u kvantnim tačkama. Interakcija sa nuklearnim spinovima je jedan od osnovnih mehanizama gubitka koherencije, tako da ograničava vreme izvršavanja kvantnih logičkih kola. Zatim ćemo predstaviti model kvantnog računara koji ne zahteva lokalna magnetna polja sa brzo promenljivim intenzitetom i pravcem, već samo vremenski nezavisno homogeno magnetno polje. Ulogu promenljivog magnetnog polja preuzeće vremenski zavisna anizotropna interakcija, koju kontrolišemo električnim poljem.
Željko Šljivančanin,
Institut Vinča
Modelovanje atomske strukture djelimično oksidisanog grafena
Na osnovu detaljnog ispitivanja konfiguracija dva, tri ili četiri adsorbovana atoma kiseonika ustanovljena je njihova tendencija da na grafenu obrazuju kompaktne strukture sa lokalnim koncentracijom od 0.5 (jedan atom kiseonika na dva atoma ugljenika).
U slučaju potpune oksidacije grafena, ustanovili smo postojanje dvije vrlo stabilne strukture u kojima je vezivna energija kiseonikovih atoma veća od one u O2 molekulu. Ove strukture su rezultat kompromisa dva suprotna efekta: (1) efektivne privlačne interkacije između kiseonikovih atoma usled hibridizacije njihovih 2p stanja sa 2pz stanjima ugljenika i (2) odbojne elektrostatičke interakcije između negativno naelektrisanih kiseonikovih atoma adsorbovanih sa iste strane grafena.
Koristeći rezultate DFT proračuna konstruisali smo jednostavan model koji je u stanju da opiše zavisnost energije adsorpcije kiseonika od veličine kiseoničnih klastera na grafenu i primijenili ga na strukture koje nije moguće ispitivati direktnim korišćenjem metoda zasnovanih na DFT.
![zsljivancanin.png](zsljivancanin.png)
[1] Ž. Šljivančanin, A.S. Milošević, Z.S. Popović, and F.R. Vukajlović, Carbon 54, 482 (2013)
Nenad Švrakić,
Institut za fiziku
Pokrivanje i pakovanje u ravni: egzaktni i numerički rezultati za mešavine superdiskova
![nsvrakic.png](nsvrakic.png)
Nedavno je pokazano da gustina pokrivanja 2d ravni ovakvim orijentisanim superdiskovima ispoljava neanalitičko ponašanje kada je parametar deformacije p=0.5, tj., kada prepokrivajući objekti menjaju oblik iz konveksnog u konkavni (pogledati sliku). Konkretno, gustina maksimalnog pakovanja [1], gustina zagušenja (jamming density) [2], i vodeći član koji množi dominantnu vremensku zavisnost gustine pokrivanja u kasnom stadijumu zagušivanja [3], imaju skok u prvom izvodu po deformacionom parametru p kada je p=0.5. Uzrok ovom ponašanju može se naći u promeni geometrijske konstrukcije izuzete površine (excluded area) kada objekti pokrivanja menjaju konveksnost. Ovakvi rezultati su od fundamentalnog značaja za razumevanje procesa spontanog izbora simetrije prilikom kristalizacije u 3d i/ili depozicije na površinama u 2d.
Na predavanju će biti reči o tome kako se ovi rezultati mogu proširiti i generalizovati na pokrivanje 2d ravni jednakom mešavinom dve vrste Lameovih superdiskova, definisanim različitim parametrima deformacije p1 i p2. Konkretno, dobili smo egzaktan izraz za lokus tačaka, u (p1,p2) ravni, na kojima je gustina ovakvog pokrivanja neanalitička, a na kom lokusu je gornji rezultat [1-3] samo specijalan slučaj "mešavine" kada je p1=p2=0.5, tj. kada je u pitanju mešavina identičnih oblika. Takođe, dobili smo analitičke izraze za prirodu singularnosti gustina prepokrivanja za sve "kritične" kombinacije parametara p1 i p2 na lokusu njenih neanalitičnosti. Ove rezultate smo dodatno proverili i potvrdili ekstenzivnim numeričkim Monte Karlo simulacijama na velikim sistemima. Proučavanje efekta ne-orijentisanosti objekata na efikasnost prepokrivanja homogene 2d ravni trenutno je u toku.
[1] Y. Jiao, F. H. Stillinger, and S. Torquato, Phys. Rev. Lett. 100, 245504 (2008)
[2] O. Gromenko and V. Privman, Phys. Rev E 79, 042103 (2009)
[3] B.N. Aleksić, N.M. Švrakić, and M. Belić, arXiv:1305.6120
Darko Tanasković,
Institut za fiziku
Kvantni kritični transport u blizini Mottovog metal-izolator prelaza
Na predavanju će biti prikazana analiza različitih transportnih režima na faznom dijagramu za frustrirani polupopunjeni Hubbardov model. Posebno je detaljno istražen nekoherentni transport u ”visoko-temperaturnom” prelaznom režimu iznad kritične tačke. Naša analiza je otkrila skaliranje krivih otpornosti, koje smo interpretirali kao posledicu postojanja skrivene Mottove kvantne kritične tačke. Ovo ponašanje, koje je veoma slično rezultatima u različitim eksperimentima na oksidima prelaznih metala, kvazi-2d molekularnim kristalima i MOSFET-ima, sugeriše da je Mottova kvantna kritičnost fundamentalni mehanizam koji stoji iza neobičnih transportnih fenomena u mnogim sistemima blizu metal-izolator prelaza.
![dtanaskovic.png](dtanaskovic.png)
[1] J. Vučičević, H. Terletska, D. Tanasković, V. Dobrosavljević, Phys. Rev. B 88, 075143 (2013)
[2] H. Terletska, J. Vučičević, D. Tanasković, V. Dobrosavljević, Phys. Rev. Lett. 107, 026401 (2011)
Mihajlo Vanević,
Fizički fakultet
Kvantno proklizavanje faze u mezoskopskim superprovodnim žicama
[1] M. Vanević and Yu. V. Nazarov, Quantum Phase Slips in Superconducting Wires with Weak Inhomogeneities, Phys. Rev. Lett. 108, 187002 (2012)
Nenad Vukmirović,
Institut za fiziku
Priroda nosilaca naelektrisanja u organskim kristalima
[1] N. Vukmirović, C. Bruder, and V. M. Stojanović, Phys. Rev. Lett. 109, 126407 (2012)
[2] M. Mladenović, N. Vukmirović, and I. Stanković, J. Phys. Chem. C, in press (2013)