СЕМИНАР: др Јанез Бонча

У оквиру семинара Центра за изучавање комплексних система Института за физику у Београду, у понедељак, 27. јуна 2022. године у 14 часова у читаоници „др Драган Поповић“, др Јанез Бонча (Факултет за математику и физику, Универзитет у Љубљани; Институт „Јожеф Стефан“, Љубљана), одржаће предавање:

Dynamical properties  of a polaron coupled to dispersive optical phonons

САЖЕТАК:

In the first part we will present the  study of static and dynamic properties of an electron coupled to dispersive quantum optical phonons in the framework of the Holstein model defined on a one–dimensional lattice [1]. Calculations are performed using the Lanczos algorithm based on a highly efficient construction of the variational Hilbert space. Even small phonon dispersion has a profound effect on the low energy optical response. While the upward phonon dispersion broadens the optical spectra due to single phonon excitations, the downward dispersion has the opposite effect. With increasing dispersion a multi–phonon excitation (MPE) state becomes the lowest excited state of the system at zero momentum and determines the low–frequency response of the optical conductivity where the threshold for optical absorption moves below the single–phonon frequency. Low–energy MPEs should be
observable in systems with strong optical phonon dispersion in optical as well as angle resolved photoemission experiments.

In the second part we will discuss  Holstein polaron spectral function using the finite–temperature (T) Lanczos method [2]. With increasing T additional features in the  spectral function emerge even at temperatures below the phonon frequency. We observe a substantial spread of the spectral weight towards lower frequencies and the broadening of
the quasiparticle (QP) peak. In the weak coupling regime the QP peak merges with the continuum in the high-T limit. In the strong coupling regime the main features of the low–T spectral function remain detectable up to the highest T used in our calculations. We will also present results of the electron removal spectral function as relevant for angle resolved photo emission experiments.

If time permits,  we will also discuss some relaxation properties of the electron coupled to various bosonic excitations [3].

References:
[1] J. Bonča, S. A. Trugman, Phys. Rev. B 103, 054304 (2021)
[2] J. Bonča, S. A. Trugman, and M. Berçiu, Phys. Rev. B 100, 094307
(2019).
[3] J. Kogoj, M. Mierzejewski and J. Bonča, Phys. Rev. Lett., 117,
227002 (2016).

ИНТЕРВЈУ: др Јакша Вучичевић

Један од две стотине истраживача Института за физику, припадник млађе талентоване генерације, др Јакша Вучичевић на обали Дунава у Београду покушава да одгонетне врло сложене проблеме савремене физике користећи домишљате поступке. Мотивисан глобалном тежњом физичара чврстог стања да открију нове високотемпературне суперпроводнике, др Вучичевић на Институту за физику истражује купрате о којима је објавио серију изузетно запажених радова.

„Услови рада овде се суштински не разликују од оних у врхунским европским институцијама. У неким аспектима овде је чак и боље”, примећује др Вучичевић поредећи Институт са француском Комисијом за алтернативну и атомску енергију и College de France где је претходно боравио. Након постдокторских студија у Француској, др Вучичевић се вратио на Институт за физику у Београду, у Лабораторију за примену рачунара у науци. Од 2020. године руководилац је пројекта Key2SM који се финансира у оквиру Промис програма Фонда за науку Републике Србије.

Др Вучичевић је овогодишњи лауреат Годишње награде Института за физику у Београду, која му је додељена, како се у образложењу наводи, “за значајан допринос теорији јако корелисаних електронских система кроз аналитичко решење временских интеграла у Фајнмановим дијаграмима и објашњењу механизма Браун-Зак квантних осцилација проводности”. 

Израчунавања др Вучичевића ослањају се на такозвани Хабардов модел. Реч је о апроксимативном моделу који се користи за описивање прелаза између проводних система и изолатора. Овај једноставан модел, чест у физици чврстог стања, описује честице у периодичном потенцијалу тако што су занемарене све интеракције на већим растојањима. Модел описује ситуацију на ниским температурама и подразумева да Хамилтонијан има само два члана па се показује изузетно захвалним за израчунавања.

“У нашем новом приступу за прорачун динамичких одзива на коначној температури кључно је аналитичко решење временских интеграла у Фајнмановим дијаграмима који су веома распрострањена алатка у теоријској физици. Решење које налазимо је веома опште, али за сада се примена очекује првенствено у оквирима физике кондензованог стања”, објашњава др Вучичевић говорећи о резултатима до којих је дошао у претходне две календарске године. Управо овај период се узима у обзир приликом традиционалне Годишње награде, признања које истраживачи Института добијају поводом годишњице оснивања ове установе.

“Можемо да задржимо комплетну структуру кристалне решетке и све информације о атомима који је чине, али тада морамо и у великој мери да занемаримо и међусобне интеракције електрона. Други приступ је да посматрамо врло поједностављену решетку са далеко мањим бројем електрона по чвору решетке тако да се њихове интеракције у највећој мери задржавају”, објашњава др Вучичевић и додаје да Хабардов модел припада управо другом приступу. Код купрата, слојевитих материјала који су високотемпературни суперпроводници, интеракције играју важну улогу, па самим тим овај приступ даје боље резултате. 

“Хабардов модел је вероватно минимални модел за опис механизама који су есенцијални за понашање купрата. Међутим, и поред његове једноставности, прецизна решења у најинтересантнијим случајевима још увек нису доступна”, каже др Вучичевић напомињући да је задатак за будућност размотрити сложеније моделе који ће детаљније и боље описати купрате. 

Овај модел је пригодан за проучавање проводности јер код купрата и других материјала где се електрони крећу корелисано поједностављен опис није могућ. Према речима др Вучичевића, чак и када би био могућ важно је имати опис у ком време живота није параметар модела већ излази из прорачуна. Управо на нивоу Хабардовог модела се урачунавају интеракције и може се формално рачунати проводност без додатних претпоставки. 

“Хабардов модел је могуће симулирати у експериментима са хладним атомима у оптичким решеткама, а постоји и нова врста симулатора јако-корелисаних система. То су двослоји хексагонских решетки, као што је графен и хекса бор нитрид”, каже др Вучичевић и додаје да недавни резултати његовог тима управо објашњавају опажања у оваквим двослојевима.

Иначе, у овкаквим израчунавањима није могуће истовремено третирати велику решетку и јаке вредности интеракције, а други проблем је прорачун динамичких одзива на коначној температури. “Тај проблем је вишедеценијски и тек 2019. године је откривено да је могуће заобићи га, а ми смо први који су то разумевање применили у оквиру методе дијагараматског Монте Карла”, каже др Вучичевић и изражава наду да ће овај метод у будућности омогућити одређивање тачне вредности проводности у Хабардовом моделу.

Физика иза вредности критичних температура за суперпроводност у купратима је, према речима др Вучичевића, дубока, а сама вредност критичне температуре се мења од материјала до материјала. “Да бисмо описали зависност критичне температуре од хемијског састава и кристалне структутре материјала, свакако се морамо помаћи од најједноставнијег Хабардовог модела”, објашњава др Вучичевић.

*

Текст: Јована Николић / Одељење комуникација ИПБ
Фото: Бојан Џодан/ИПБ

СЕМИНАР: др Стефан Мијин

У оквиру семинара Центра за неравнотежне процесе Института за физику у Београду, у четвртак, 23. јуна 2022. године у 14 часова у читаоници „др Драган Поповић“ путем Zoom платформе, др Стефан Мијин (Tokamak Science, Управа за атомску енергију Уједињеног Краљевства, Кулам научни центар), одржаће предавање:

Fluid and kinetic modelling of transport in the tokamak Scrape-Off Layer

САЖЕТАК:

As the JET tokamak nears the end of its lifetime and machines like JT-60SA and ITER slowly step onto the stage, we enter into the last planned generation of experimental machines before demonstration fusion plants, such as the EU’s DEMO and UK’s STEP. On that road there are still many unanswered physics questions, with a significant number of
them being part of the so-called exhaust problem. This problem stems from the transport of plasma out of the core and towards various material surfaces, where it interacts with neutral particles and impurities. The hot plasma carries immense amounts of heat to the surfaces, and these heat loads must be mitigated. To that end, the understanding of plasma and impurity transport in the boundary region of tokamaks is important for future reactor design and operations.

In this talk I will endeavour to give a broad overview of the exhaust problem, including theoretical and computational approaches to tackling various aspects of the problem. In that context I will present work done at UKAEA and Imperial College London on 1D fluid and kinetic modelling of electron transport in the tokamak Scrape-Off Layer (i.e. boundary region). I will show where kinetic effects can come into play and compare kinetic to fluid simulations both in steady state and during transient heating pulses. Finally, I will put the presented work into the broader context of ongoing and planned exhaust code development at UKAEA and discuss some important aspects of boundary plasma physics on
our minds.

Приступите предавању
Meeting ID: 952 8120 0484
Passcode: 927407

ДОГАЂАЈИ: Радионица о јако корелисаним електронским системима

На Институту за физику у Београду је у организацији Центра за физику чврстог стања и нове материјале 9. и 10. јуна 2022. године одржана Радионица о јако корелисаним електронским системима посвећена раду академика Зорана Поповића. Дугогодишњи угледни истраживач Института за физику, данас у пензији, академик Поповић један је од пионира физике чврстог стања у нашој земљи и оснивач центра за истраживања у овој области на Институту за физику.

Радионицу посвећену академику Поповићу организовао је др Ненад Лазаревић, а овај догађај је окупио бројне говорнике и госте из земље и иностранства који су говорили и пратили излагања уживо и онлајн. На отварању присутне је поздравио директор Института др Александар Богојевић који је у свом говору подсетио на доприносе академика Поповића у развоју Центра за физику чврстог стања и нове материјале, али и изградњи инфраструктуре читаве установе. „Прослава јубилеја је добра прилика да организујемо радионицу и окупимо колеге и пријатеље како бисмо разговарали о актуелним истраживањима“, рекао је др Богојевић.

Један од учесника радионице, др Ефтимос Лиарокапис са Департмана за физику Националног техничког универзитета у Атини, сматра да би ова радионица могла да постане традиција. „За конференцију је најважније привући истакнуте научнике, а мислим да академик Поповић и други чланови тима познају многе од њих“, каже др Лиарокапис и изражава наду да ће наставити сарадњу са академиком Поповићем с обзриом да у истраживањима користе сличне технике.

На дводневној радионици је одржано 22 предавања у којима су излагачи представили своје експерименталне резултате, али и разноврсне теоријске моделе. Учествовали су др Ненад Лазаревић, др Руди Хакл, др Ефтимос Лиарокапис, др Божидар Николић, др Борислав Васић, др Рајдип Адикари, др Јелена Пешић, др Ненад Вукмировић, др Дарко Танасковић, др Јелена Митрић, др Чедомир Петровић, др Квингминг Жанг, др Алберто Помар, др Милош Радоњић, др Снежана Лазић, др Јонас Бекерт, др Валентин Ивановски, др Бојана Вишић, др Лука Пиркер, др Марко Опачић, др Новица Пауновић и др Емил Бозин.

„Презентације истраживача Института су импресионирале мене и остале учеснике и подстакле нас на даљу сарадњу“, каже др Руди Хакл са Института за истраживање чврстог стања и материјала у Дрездену. Такође, истиче да је за њега сарадња са академиком Поповићем веома важна, плодоносна и продуктивна, а да ова радионица побољшава видљивост Института за физику у Београду и омогућава размену и дисеминацију научних резултата.

Једна од организатора радионице, др Јелена Пешић из Центра за физику чврстог стања и нове материјале подсећа колики је утицај рада академика Поповића на младе истраживаче. „Центар који је основао отворио је многим истраживачима на самом почетку каријере могућност да тезе израде у својој земљи на темама које су актуелне и у другим европским и светским истраживачким центрима“, каже др Пешић. Посебно је задовољна што је тим пројекта StrainedFeSC чији је она члан и који се финансира у оквиру програма ПРОМИС Фонда за науку Републике Србије, успео да организују радионице с обзриом да су њихове активности у великој мери биле ограничене условима пандемије.

Фото: Бојана Џодан/ИПБ

ИНТЕРВЈУ: Академик Зоран Поповић

„Физика чврстог стања је област која има најбржи пут од теоријских истраживања до примене. Из основних истраживања у физици чврстог стања је изашао транзистор. Ту су и ласери и лед диоде, магнетске и електронске меморије, интегрисана кола, CD читачи. Зато је та област интересантна за људе“, каже један од домаћих пионира ове области, академик Зоран В. Поповић, потпредседник САНУ и дугогодишњи угледни истраживач Института за физику у Београду, сада у пензији. Осврћући се на опадање интересовања за студије физике, сматра да је узрок демографски и да више немамо довољно „људског потенцијала за који може да се очекује да ће доћи до науке“.

Запажено интересовање за каријеру у физици чврстог стања објашњава научноистраживачком инфраструктуром. „Докторанде могу да заинтересују експериментални услови које овде имамо. Услови код нас су сада такви да омогућавају експериментални рад на докторатима на највишем нивоу и нема разлога да се због експерименталних мањкавости иде у иностранство као што се то морало у моје време“, каже Поповић.

Овог пролећа из штампе је, у издању САНУ, изашла Поповићева монографија „Капитална улагања у научноистраживачку инфраструктуру у Републици Србији у 21. веку“, која представља јединствен ресурс о инвестицијама и за будуће истраживаче драгоцен преглед развоја домаће науке, у коме је и непосредно учествовао. Но, Поповић је тренутно много више у фокусу због својих научних доприноса. Наиме, Центар за чврсто стање и нове материјале Института за физику у Београду 9. и 10. јуна организује радионицу Workshop in Strongly Correlated Electron Systems која је посвећена делу академика Зорана В. Поповића, а која је привукла низ истраживача из целог света.

„Када сам започињао каријеру, први ми је сан био да радим са људима из чијих сам књига и прегледних чланака учио. Други сан је био да направим центар, а трећи да у оквиру наше научне заједнице повежем истраживаче који се баве теоријским и експерименталним радом“, каже док уочи радионице разговарамо у просторијама Института, у његовој канцеларији из које се отвара поглед ка Дунаву. Након ових речи, на тренутак заћути, погледа ка реци, а потом овлашно каже како је срећан јер је успео да оствари сва три своја сна. Са више од 300 радова у међународним часописима и цитираношћу већом од 4500*, Поповић је отворио и однеговао више истраживачких тема у Србији као што су Раман спектроскопија, полупроводне суперрешетке и високотемпературна суперпроводност.

Пре 27 година основао је Центар за чврсто стање и нове материјале, који је један од четири центра изврсности Института за физику. Из његове „радионице“ изашло је 11 доктора и 10 магистара, за шта каже да му је као ментору „задатак био само да их сачува од странпутица“. Поред ангажмана у САНУ, обављао је бројне научне функције, а тренутно је председник Националног савет за научни и технолошки развој Републике Србије. Но, његова матична кућа увек је био Институт за физику, са кога је током каријере одлазио у свет и непрестано му се враћао.

„Наша усавршавања у иностранству су ишла према оним темама које су неговане у институцији у коју смо долазили“, каже, додајући да у Србији није било усмерења у одређене научне области и дисциплине, што је можда добро плашећи се да бисмо изабрали оне правце који нису на фротну главних истраживања. „Вибрациона спектроскопија, којом сам овде почео да се бавим, тамо је била на највишем нивоу. Мој ментор је био професор, касније академик, Пантелија Николић који је, поред осталог, радио и на добијању монокристала полупроводничких материјала. Имао сам своје узорке које сам понео одавде, које сам направио у оквиру дипломског и магистарског рада. Kада имате свој кристал са собом који је савршен и одете у такве услове, ви сте аутоматски имали сва отворена врата. Нисте чекали да вам неко да тему“, присећа се раних дана своје каријере.

Након што је дипломирао у Београду, 1975. године се запослио на Институту. Потом је 1977. боравио на Универзитету у Нотингему, у Великој Британији, да би 1984. докторирао у Љубљани. Пресудно важан степеник у каријери била је Хумболтова стипендија која га је 1987. године одвела у један од три најважнија центра у овој области, у Институт Макс Планк за истраживање физике чврстог стања у Штутгарту. „Зашто је важно за младог човека да се нађе на најбољем месту и код најугледнијих научника?“, каже, додајући да су осамдесетих таква места била ИБМ, Белове лабораторије и Штутгарт. „Услови за експерименте су били најбољи могући. Али, то су места где долази цео свет. Ви сте у интеракцији са људима, у прилици сте да учите и размењујете искуства“, објашњава. „Ако идете у иностранство, идите на најбоља места. Бирајте да будете на главним фронтовима истраживања“, поручује младим истраживачима, додајући како је много важно да претходно докторирају у земљи јер их потом чека достојанственији и атрактивнији рад.

„На Макс Планк Институт сам као Хумболтов стипендиста дошао са својим узорцима суперпроводних и других материјала, али сам ипак почео да се бавим полупроводничким супер решеткама, о којима ништа нисам знао тада“, додајући како је то допринело да се отвори једна нова грана, као и да је из тог истраживања касније публиковао десетине радова у Physical Review B. Подсећа и на чињеницу да је његова лабораторија у Србији направила високотемпературне суперпроводнике. „Овде су то били пионирски резултати. Прва мерења која сам успео да урадим, јер ми нисмо имали експерименталне услове за мерења, на ниским температурама, урадио сам  на Московском државном универзитету“, каже, објашњавајући да су касније на Институту на бази тих успеха добијена средства и могућност за мерења транспортних особина материјала на ниским температурама.

„Постоји код сваког научника период када идете у иностранство да учите и када идете да преносите већ стечено знање“, каже, подсећајући како је као један од последњих југословенских Марија Кири стипендиста боравио у поново у Штутгарту, а затим у Лувену, у Белгији, а потом и у Валенсији, у Шпанији. Други прелом у каријери догађа се 1995. године, када у Институту оснива Центар и упркос општој кризи у којој се земља тада налазила, набавља опрему, да би га, у 21. веку, са Националним инвестиционим планом и ЕУ пројектима, учинио једном од најопремљенијих домаћих лабораторија. На питање зашто није остао у иностранству каже: „Мени то није никакав изазов. Можда бих имао нешто мало више радова и цитата, али много ми је важније што сам у међувремену отворио лабораторију, центар и могућност да људи највећи део своје креативности оставе овде. Мени значи и што сам написао неколико монографија о историји ове области. То доприноси научној култури која нам је потпуно запуштена“.

*

Текст: Слободан Бубњевић / Одељење комуникација ИПБ

Фото: Милован Миленковић

НАЈАВА: Радионица о јако корелисаним електронским системима

Центар за чврсто стање и нове материјале Института за физику у Београду организује догађај који привлачи светску пажњу. Наиме, у четвртак и петак, 9. и 10. јуна 2022. године, Центар организује радионицу „Workshop in Strongly Correlated Electron Systems“. Радионица је посвећена делу академика Зорана В. Поповића, оснивача Центра и једног од пионира физике чврстог стања у Србији.

Радионица ће бити одржана у хибридном облику, односно у комбинацији предавања уживо и Zoom платформе. Програм радионице и у четвртак и у петак почиње у 10 часова у сали „Др Драган Поповић“ Института за физику.

Предавања ће покрити широк спектар тема из области јако корелисаних електронских система са циљем да се сагледа стање и нови трендови у експерименталним и теоријским истраживањима. У посебном фокусу биће гвожђе-халкогенидни суперпроводници и истраживања у оквиру пројекта StrainedFeSC који финансира Фонд за науку Републике Србије.

Радионица се организује уз финансијску подршку Фонда за науку Републике Србије кроз грант број 6062656, у оквиру програма ПРОМИС.

Програм радионице

Линк за праћење програма првог дана радионице

Линк за праћење програма другог дана радионице

СЕМИНАР: Др Маја Бурић

У оквиру семинара Групе за гравитацију, честице и поља Института за физику у Београду, у петак, 10. јуна 2022. године у 11:15 путем BigBlueButton платформе, др Маја Бурић (Физички факултет у Београду), одржаће предавање:

Fuzzy BTZ

САЖЕТАК:

We introduce recently proposed fuzzy version of the BTZ black hole and discuss some of its physical properties.

Приступите предавању

ДОКТОРАТИ: Коста Спасић

Наш колега Коста Спасић одбранио је у петак, 3. јуна 2022. године на Физичком факултету Универзитета у Београду своју докторску дисертацију под називом „Дијагностика асиметричног и план паралелног радио-фреквентног плазма система у циљу дефинисања плазма хемијских процеса током третмана узорака органског и неорганског порекла“.

Комисија за одбрану докторске дисертације била је у саставу: др Невена Пуач, проф. др Срђан Буквић, проф. др Братислав Обрадовић, проф. др Горан Попарић, др Гордана Маловић и др Никола Шкоро. Ментор је др Невена Пуач.

Честитамо!

УО: Александар Богојевић једногласно изабран за директора

Др Александар Богојевић, досадашњи директор Института за физику у Београду, на седници Управног одбора (УО) овог института од националног значаја за Републику Србију одржаној 3. јуна 2022. поново је једногласно изабран да током новог мандата води ову установу.

Одлука одлука УО резултат је усаглашеног мишљења Научног већа, Управног одбора и Министра просвете, науке и технолошког развоја. Наиме, одлуци УО претходило је давање мишљења чланова Научног већа Института који су великом већином подржали Богојевића, иначе јединог кандидата који се на јавном конкурсу пријавио за ову функцију. Након тога, Министар просвете, науке и технолошког развоја дао је сагласност на избор.

“Част ми је што ћу и у наредном мандату моћи да представљам институцију коју изузетно ценим и поштујем – институцију која има потенцијал да израсте у препознатог светског лидера на пољу науке, иновација и образовања”, навео је др Богојевић у обраћању члановима УО.

Говорећи о успесима Института постигнутим у кризном периоду пандемије Ковид-19, др Богојевић је истакао да је Институт у претходном периоду постао неприкосновени лидер на компетитивним пројектима (међународни пројекти, пројекти Фонда за науку, пројекти Фонда за иновациону делатност).

ПОСЕТЕ: Ученици Земунске гимназије на Институту за физику

Након дуже паузе која је уследила због епидемије ковида-19, Институт за физику у Београду је поново отворио врата за госте. У среду, 1. јуна 2022. године Институт су посетили ученици специјализованог одељења за физику Земунске гимназије са наставницом Сашом Стојановић.

Током свог трочасовног боравка на Институту ученици су обишли већи број лабораторија и видели како изгледа посао физичара. Истраживачи су им говорили о темама којима се у свом раду баве и демонстрирали како до одговора на своја питања долазе што је била прилика за ученике да упознају физику ван учионице.