الأبحاث

يندرج مجال بحثي ضمن المجال العام لفيزياء الحالة المكثفة مع التخصص في دراستها نظريا باستخدام طرائق حاسوبية . يتركز مجال بحثي على منظومات الإلكترونات شديدة الترابط (strongly correlated electrons) حيث يستتبع ذلك معالجتها كمنظومات عديدة الإلكترونات . تمتاز الدراسات النظرية لهذه المنظومات بالحاجة إلى تقنيات متقدمة لفهم خصائصها الفيزيائية و أطوارها المختلفة .

أعمل الآن في دراسة الإلكترونات شديدة الترابط عندما تكون مقيدة أو شبه مقيدة في بعد واحد ، حيث تبدي الموصلات ذات البعد الواحد خصائص مختلفة عن مثيلاتها في بعدين أو ثلاثة ، كانقسام الإلكترونات المثارة بطاقة منخفضة إلى إثارتين جمعيتين إحداهما تحمل شحنة الإلكترون و الأخرى تحمل مغزله و تسيران بسرعتين مختلفتين . تسمى هذه الموصلات ذات البعد الواحد سوائل لتنجر و تمتاز بخصائص أخرى فريدة و بقلاقل (instabilities) تؤدي إلى انتقالات طورية (phase transitions) مميزة . هناك عديد من الأنظومات التي يمكن أن تنسب إلى سوائل لتنجر ، مثل أنابيب الكربون النانوية (carbon nanotubes) و البوليمرات المترافقة (conjugated polymers) ، و أسلاك النانو المعدنية المثبتة على ركائز من أشباه الموصلات .

كذلك أدرس منظومات إلكترونات شديدة الترابط تتخذ شبيكاتها (lattices) تركيبا سلّميا ، حيث يستخدم هذا التركيب السلّمي لفهم بعض المواد مثل المركبات السلّمية (ladder compounds) . كما يستخدم هذا التركيب السلّمي كمدخل لفهم بعض سلوك الموصلات الفائقة عالية درجة الحرارة الحرجة ، فهذه الموصلات الفائقة توصف بشبيكات ذوات بعدين ، و تمثل المنظومات السلّمية تقريبا مقبولاً لها ييسر فهمها .

كذلك أهتم بدراسة الإلكترونات سبه المقيدة في بعد واحد عند دفعها إلى عدم الاتزان باستخدام نبضات دورية لمجال كهرومغناطيسي قوي تنتج ما يعرف بهندسة فلوكيه . جذب هذا المجال اهتمام كثير من الباحثين و ذلك لإمكان إنشاء أطوار فريدة من هذه المنظومات الإلكترونية و التحكم في خصائصها عند دفعها إلى عدم الاتزان .