Il corso si focalizza su alcuni concetti avanzati di fisica dello stato solido, con particolare attenzione agli effetti delle interazioni in sistemi a molti elettroni, alle eccitazioni elementari nei solidi, alla trattazione quantistica di sistemi topologici e fenomeni di trasporto. Gli argomenti comprendono: (1) metodo Hartree-Fock, effetti di scambio e correlazione, risposta magnetica del gas di elettroni; (2) teoria del funzionale densità (DFT) e sue applicazioni al calcolo della struttura elettronica e di varie proprietà di materiali; (3) elettrodinamica nei metalli; (4) eccitoni e polaritoni; (5) teoria del trasporto, equazioni di Boltzmann; (6) fase di Berry e materiali topologici; (7) seconda quantizzazione, modello di Hubbard, correlazioni elettroniche, interazioni magnetiche tra spin localizzati (cenni); (8) argomenti avanzati (asseconda del tempo disponibile)
All or part of the lectures may be given in English, upon agreement with the students.
The course deals with advanced concepts of solid state physics, with a particular focus on the effects of interactions in many-electrons systems, on elementary excitations in solids on the quantum theory of topological systems and transport phenomena. The topics include: (1) Hartree-Fock method, exchange and correlation effects, magnetic response of the electron gas; (2) density functional theory (DFT) – theoretical foundations and its use for the calculation of the electronic structure and of various properties of materials; (3) electrodynamics in metals; (4) excitons and polaritons; (5) theory of transport, Boltzmann equation; (6) Berry phase and topological materials; (7) second quantization, Hubbard model, electronic correlations magnetic interactions between localized spins (hints); (8) advanced topics (depending on time availability)
- Profesor: MATTEO COCOCCIONI