Участвующие страны и международные организации:

Австралия, Австрия, Армения, Беларусь, Бельгия, Болгария, Бразилия, Венгрия, Вьетнам, Германия, Индия, Ирландия, Испания, Италия, Канада, Молдова, Монголия, Польша, Россия, Румыния, Сербия, Словакия, Словения, США, Тайвань, Узбекистан, Украина, Франция, Чехия, Швейцария. 

Изучаемая проблема и основная цель исследований:

Изучение эффектов сильных электронных корреляций в медно-оксидных сверхпроводниках, соединениях с колоссальным магнитосопротивлением (манганитах), низкоразмерных квантовых магнетиках с сильной спин-орбитальной связью, системах с тяжелыми фермионами, топологических изоляторах и т.д. на основе расширенной модели Хаббарда, модели Андерсона, различных моделей оксидов переходных металлов с учетом орбитального вырождения. Исследование электронной структуры, спектра квазичастиц, магнитных и зарядовых возбуждений, фазовых переходов металл-изолятор, ферромагнитных и антиферромагнитных фазовых переходов, зарядового и орбитального упорядочения, высокотемпературной сверхпроводимости в соединениях на основе меди и железа. Полученные результаты могут быть использованы для интерпретации экспериментов по рассеянию нейтронов, проводимых в Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ. 

Изучение физических характеристик наноматериалов, перспективных для разнообразных практических приложений в современных нанотехнологиях. Анализ электронных, тепловых и транспортных свойств углеродных наноструктур. Исследование проблемы квантового транспорта в структурах молекулярного масштаба. Изучение спиновой динамики магнитных нанокластеров. Исследование резонансных и туннельных явлений в слоистых сверхпроводниках и сверхпроводящих наноструктурах во внешних полях. Численное моделирование резонансных, излучательных и хаотических свойств системы связанных джозефсоновских переходов в высокотемпературных сверхпроводниках. 

Изучение моделей конденсированных сред методами равновесной и неравновесной статистической механики с целью выявления общих свойств многочастичных систем на основе идей самоподобия и универсальности. Анализ математических механизмов, объясняющих кинетическое и стационарное поведение модельных систем, а также возможные связи между различными моделями. Исследование двумерных решеточных моделей методом трансфер матрицы с целью подтверждения предсказаний логарифмической конформной теории поля. Изучение универсального поведения корреляционных функций в неравновесных системах. Развитие теории интегрируемых систем в направлении поиска новых типов интегрируемых граничных условий для двумерных спиновых систем и решения соответствующих уравнений Янга-Бакстера. Исследование структурной теории и теории представлений квантовых групп и матричных алгебр с целью дальнейших приложений в теории интегрируемых моделей квантовой механики и статистической физики. Изучение приложений эллиптических гипергеометрических интегралов, определяющих самые общие решения уравнения Янга-Бакстера и наиболее сложные известные точно вычисляемые интегралы по путям в четырехмерной квантовой теории поля, к двумерным спиновым системам. 

Ожидаемые результаты по завершении этапов темы:

1. Выявление общих свойств систем многих частиц на основе квантово-статистических моделей в конденсированных средах и описание экспериментальных исследований в этой области. Исследование физических характеристик новых материалов на основе наноструктур и сильно коррелированных систем в применении к высокотемпературной сверхпроводимости. 
   
   
2. Разработка численно-аналитических пакетов программ. 
   
   

Ожидаемые результаты по этапам темы в текущем году:

1. Вычисление спектра спиновых флуктуаций в квазидвумерной антиферромагнитной модели Гейзенберга на гексагональной решетке в рамках t - J модели с учетом допированных дырок. Вычисление динамической зарядовой восприимчивости и изучение волн зарядовой плотности с помощью метода проектирования для функций Грина в t-J модели. 
   
   Модельное описание электронной структуры свинцово-галоидных перовскитов для нового поколения солнечных элементов и спинтроники. 
   
   Исследование структуры массовых и поверхностных фракталов в нано и микро масштабе с использованием метода малоуглового рассеяния. 
   
   Разработка теории спиновой динамики дипольных и спинорных молекул в оптических решетках. 
   
   Вывод и исследование уравнений эволюции для открытых неравновесных систем при некоторых специальных граничных условиях. 
   
   Исследование вопроса о существовании волны зарядовой плотности в купратах с использованием численного метода, основанного на квантовом Монте Карло алгоритме. 
   
   Разработка различных протоколов воздействия сверхпроводящего тока на магнитный момент в системе сверхпроводник-ферромагнетик-сверхпроводник. 
   
   Исследование задачи квантового транспорта в графене и фосфорене с учетом наличия локализованных краевых состояний и влияния тепловых колебаний решетки. 
   
   Вычисление мобильности электронов в фосфорене, фосфореновых нанолентах, а также в других новых двумерных материалах (силицене, арсенене и др.) и наноструктурах на их основе. 
   
   Исследование электронных и транспортных свойств систем, состоящих из углеродных наноструктур с прикрепленными к их поверхности биомолекулами. Анализ влияния состава окружающего раствора на транспортные характеристики. Изучение механизма квантового транспорта в полевом транзисторе с жидким затвором на базе подобных систем. 
   
   Вычисление теплопроводности широкого класса нанокристаллических материалов. 
   
   Исследование свойств переноса внутримолекулярного колебательного возбуждения (виброна) в квазиодномерной макромолекулярной структуре с учетом процесса затухания в зависимости от силы виброн-фононной связи и температуры. 
   
   
2. Вычисление профиля плотности в модели плотного трафика, основанной на обобщении полностью асимметричного процесса с исключенным объемом. 
   
   Решение в одномерном и численная оценка в многомерном случае задачи о распространении информации аналогичной модели направленной перколяции ниже перколяционного порога. 
   
   Получение функций больших уклонений размера лавин в модели Raise and Peel в термодинамическом пределе. 
   
   Вычисление универсальных асимптотик корреляционных функций в модели обобщенного процесса с простыми запретами. 
   
   Детальное исследование модели ротор-роутер агрегации. 
   
   Построение фазовой диаграммы обобщенного полностью асимметричного процесса с простым исключением для общих значений вероятностей перескока, ввода и вывода частиц на цепочке с открытыми границами. Результаты теоретического анализа и компьютерных симуляций будут использованы для моделирования процессов агрегации частиц и развития пробок в одномерном трафике. 
   
   Изучение собственных функций эллиптического преобразования Фурье для калибровочной группы SU(2) и установление их связи со статистической суммой Некрасова в пятимерных калибровочных теориях (гипотеза Гайотто-Кима). 
   
   Исследование стохастического режима спиновой цепочки Фатеева-Замолодчикова: cтохастическая интерпретация модели, изучение комбинаторных свойств основного состояния, выяснение алгебры симметрий модели. 
   
   Построение решений задачи трех тел для квантовой системы Калоджеро-Мозера с парным двухчастичным взаимодействием, описываемым эллиптической функцией Вейерштрасса, для специальных значений константы взаимодействия с помощью метода разделения переменных Склянина. 
   
   Построение решений уравнений Янга-Миллса на пространствах AdS_p S ^q и dS_p H ^q, т.е. на прямом произведении пространств анти-де Ситтера, сфер, де Ситтера и гиперболических пространств.