Grupo de Materia Cuántica
El Grupo de Materia Cuántica surge de la fusión de dos grupos de investigación preexistentes en el ICB, el Grupo de Teoría de la Materia Condensada y el Grupo de la Dinámica Cuántica.
El área de la física de la materia condensada estudia las propiedades de la materia desde un punto de vista microscópico, enfocándose en las fases “condensadas” de la materia, es decir, aquellas que implican sistemas con muchos grados de libertad en interacción permanente: electrones, iones de la red, fonones, fotones, etc.
En el área de teoría de la materia condensada nos enfocamos principalmente en el estudio teórico de sistemas magnéticos, superconductores y semiconductores, utilizando para ello las leyes de la mecánica cuántica. En particular, nos interesan una diversidad de sistemas cuánticos nanoscópicos y con baja dimensionalidad, que poseen potenciales aplicaciones tecnológicas , tales como tales como puntos y cables cuánticos, grafeno, sistemas magnéticos autoensamblados, cadenas de espín, etc.
El área de la dinámica cuántica se trabaja en el desarrollo y aplicación de técnicas de simulación computacional de la dinámica cuántica atomística de bio y nano-sistemas.
Nuestras técnicas permiten simular la respuesta de los sistemas a la luz para así simular una variedad de técnicas espectroscópicas en el rango UV-visible tales como espectroscopía de absorción, de transientes y pulso-sonda.
La simulación explícita de la dinámica electrónica en presencia de un campo electromagnético arbitrario nos permite ir más allá de la respuesta lineal y describir procesos tales como la transferencia de carga fotoinducida por ejemplo, que representa el paso inicial de la captación de energía solar en dispositivos fotovoltáicos.
Los materiales cuánticos desafían las leyes clásicas de la Física, exhibiendo propiedades exóticas y fascinantes, tales como la superconductividad, la coherencia cuántica, o la existencia de estados topológicos. Las propiedades de estos materiales sólo pueden explicarse con el marco teórico de la Mecánica Cuántica, y han generado una revolución en ciencia e ingenieria de materiales por sus potenciales aplicaciones tecnológicas. Algunos ejemplos son:
- Superconductores y aislantes topológicos
- Sistemas nanoscópicos o moleculares
- Materiales en baja dimensión (puntos cuánticos, nanotubos de carbono, grafeno, etc.)
- Sistemas magnéticos frustrados, etc.
En el Grupo de Materia Cuántica nos adentramos en el estudio de la naturaleza fundamental de estos materiales, buscando descifrar sus secretos y revelar sus potenciales aplicaciones.