Meccanica statistica di non equilibrio
Meccanica statistica di non equilibrio: trasporto e diffusione in sistemi complessi
Relatore: Stefano Lepri
Gli argomenti di tesi sono di tipo teorico e riguardano il comportamento di sistemi fuori equilibrio. Una preparazione di base in meccanica statistica e’ essenziale. La conoscenza di un linguaggio di programmazione per lo sviluppo di codici di simulazione e’ auspicabile.
Diffusione anomala
Il moto di una particella soggetta a forze aleatorie e’ descritto dalle leggi del moto browniano (diffusione). Cio’ deriva fondamentalmente dal fatto che gli spostamenti sono statisticamente indipendenti e con una distribuzione a varianza finita. La violazione di tali ipotesi da’ luogo a fenomeni di diffusione anomala , che sono descrivibili dalla teoria dei cammini aleatori di Levy.
Questi modelli descrivono sistemi fisici di natura molto diversa come la propagazione della luce in mezzi con disordine correlato o il trasporto di energia in reticoli nonlineari quasi-unidimensionali. Vi sono anche numerose applicazioni interdisciplinari che vanno dalla descrizione del moto animale alla statistica fluttuazioni dei dati econometrici.
Trasporto in sistemi non lineari
La teoria dei sistemi fuori dall’equilibrio termodinamico e’ un campo di grande interesse per la fisica statistica moderna, sia per gli aspetti fondamentali, riguardanti la comprensione di come la dinamica microscopica determini i processi su scala meso- e macroscopica, sia per le conseguenze applicative. Lo scopo di questa linea di ricerca e’ di comprendere il ruolo di nonlinearita’ (interazione tra particelle o quasiparticelle) e/o disordine sui coefficienti del trasporto di Onsager. In prospettiva, cio’ e’ fondamentale per una possibili implementazioni in materiali innovativi come, per esempio, cristalli fotonici o fononici non lineari, materiali granulari etc.
