Számítógépes Mágnesség

A Számítógépes Mágnesség kutatócsoport kutatási célkitűzése a technológiai szempontból kiemelt jelentőségű mágneses jelenségek tanulmányozása tömbi ötvözetekben, különféle heteroszerkezetekben, valamint nanorészecskékben. Egyik vizsgálati módszerünk a spin-modelleken alapul: a modell paramétereit relativisztikus ab initio számításokkal határozzuk meg, majd a rendszer mágneses folyamatainak szimulációjára a Monte-Carlo módszert és a Langevin dinamikát használjuk. Másik fontos vizsgálati módszerünk a rendezetlen lokális momentumok elmélet relativisztikus implementációja, mely figyelembe veszi a hőmérsékleti spin-fluktuációk és az elektronszerkezet egymásra hatását. Kutatásaink magukban foglalják a kicserélődési csatolás jelenségét réteges heteroszerkezetekben, a mágneses mintázatképződéseket és mágneses gerjesztéseket ultravékony rétegekben, valamint a nanorészecskék szuperparamágnességét.

Kvantum térelméletek és kvantumelmélet

A parányi alacsony hőmérsékletű áramkörök leírásához csakúgy mint a szilárd testek, folyadékok és gázok alacsony hőmérsékletű viselkedésének megértéséhez nélkülözhetetlenek a részecskefizikában használt kvantum-térelméleti módszerek. Az Elméleti Fizika Tanszéken két MTA-BME Lendület kutatócsoport is ilyen jellegű kutatást végez; térelméleti és kvantum statisztikus fizikai módszerekkel tanulmányoznak integrálható rendszereket,  kölcsönható hideg atomokat, szilárdtest fizikai rendszereket, és vizsgálják nanostruktúrák transzporttulajdonságait. Emellett tanszékünkön intenzív kutatást folytatunk a kvantum információelmélet és annak kvantum-kémiai alkalmazása területén, és elméleti vizsgálataink kiterjednek a klasszikus szilárdtest fizikai rendszerek, így amorf rendszerek, rendezetlen rendszerek, biológiai rendszerek kvantummechanikai leírására, valamint a disszipatív folyamatok (stopping) tanulmányozására is. 

Komplex rendszerek statisztikus fizikája

A statisztikus fizika módszereit alkalmazzuk sok elemből álló, kölcsönható rendszerek vizsgálatára. Ezek lehetnek fizikai rendszerek, mint a szemcsés anyagok, amelyek technológiai szempontból és a tudományos megismerés számára egyaránt fontosak. Lehetnek azonban a fizikusok számára "egzotikusnak" számító rendszerek, mint a pénzügyi, vagy társadalmi kölcsönhatások által meghatározott rendszerek, amelyek esetében a fizikai megközelítés gyökeresen új szempontokhoz és felismerésekhez vezet. Mindezen vizsgálatokban a rendszerek vázát alkotó hálózatok topológiájának és dinamikájának megértése alapvető.