Molecole di Wigner

Molecole Wigner

Quando un numero ridotto di elettroni viene confinato in una porzione di materia, gli stessi tendono ad occupare posizioni ben definite dando origine ad una cosiddetta “molecola di Wigner”, uno stato fortemente correlato di elettroni nella materia condensata. Questo stato è caratterizzato da marcate oscillazioni della densità elettronica ed ancor più da picchi ben definiti della funzione di correlazione densità-densità, come accade anche per solidi e molecule ordinarie.

Lo studio di questo sistema viene svolto nel nostro gruppo per mezzo di due tecniche differenti e complementari. In sistemi planari, come per i quantum dot circolari, abbiamo messo a punto metodi numerici auto-consistenti di Hartree-Fock con ristorazione di simmetria. In sistemi unidimensionali, quali ad esempio nanofili o nanotubi di carbonio, ci avvaliamo di metodiche analitiche come la teoria del liquido di Luttinger e la tecnica della bosonizzazione.

Ci siamo occupati di analizzare come la transizione verso la molecola di Wigner in un quantum dot sia osservabile nelle caratteristiche di trasporto. In dot circolari, abbiamo mostrato come la conduttanza linare venga fortemente soppressa dalla formazione di questi stati elettronici correlati. In sistemi unidimensionali, abbiamo mostrato come sia possibile osservare la molecola di Wigner tramite punte STM o punte AFM cariche e come gli effetti termici possano in opportuni regimi favorire l’osservazione della molecola.

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