Il Laboratorio Theory and Simulation ISM ha sviluppato competenze specifiche in diversi settori di interesse tecnologico e di ricerca basata sui materiali.Ciò comporta l'applicazione delle competenze tecniche e del know-how (descritti sopra in Simulazione e Analisi) che servono per affrontare nuove sfide nella scienza dei materiali e che sono di interesse per l'Istituto e per i nostri numerosi collaboratori. Gli argomenti spaziano dai materiali cristallini, amorfi, e difettosi, fino alla materia soffice, le nanostrutture e i sistemi molecolari.
Nello specifico questi includono (ma non sono limitati a): semiconduttori magnetici diluiti; cristalli drogati con idrogeno; superfici, interfacce organiche e inorganiche, materiali 2D e stratificati; ossidi amorfi; cristalli fotonici di reticoli isotropi / uniassiali unidimensionali e superconduttori.

Difetti nei materiali bulk Semiconduttori magnetici diluiti Idrogeno nei semiconduttori (Idro)ossidi amorfi Superconduttori Cristalli fotonici: reticoli unidimensionali isotropici/monoassiali Crescita di Superfici e Interfacce 2D e materiali layered Sistemi molecolari

Questa attività del laboratorio Theory and Simulation coinvolge numerosi ricercatori, interessati a studi teorici finalizzati a essere un valido supporto nell’analisi e nella comprensione dei risultati sperimentali.
Le applicazioni degli studi teorici spaziano dalla spettroscopia di fotoemissione, alla spettroscopia di core, alla spettroscopia IR, RAMAN, TR-ARPES e alle spettroscopie di superficie dove si riescono a riprodurre proprietà ottiche ed elettroniche dei materiali.
L’utilizzo di diversi metodi di calcolo permette di ottenere informazioni utili e confrontabili con risultati sperimentali: è proprio la capacità di mettere in relazione sempre i calcoli teorici con gli esperimenti l’elemento comune all’interno dell’attività del laboratorio.
I prodotti della ricerca evidenziano le applicazioni più varie e la capacità del laboratorio di inserirsi in ambiti sempre diversi.

Spettroscopia di Fotoemissione Spettroscopie di Core Energia di apparizione di fotofragmentazione e cammino di reazione Dinamica degli Elettroni, ARPES risolta nel tempo e assorbimento Ottica lineare e spettroscopia energy-loss Spettroscopia Fononica Raman e IR Spettroscopie di Superficie Magneto-Ottica Dinamica di Spin e magneto-ottica risolta in tempo Anisotropia Magnetica