Perturbazioni periodiche nel tempo per sistemi fuori dall’equilibrio

In presenza di campi periodici nel tempo, i sistemi quantistici possono raggiungere regimi altrimenti non realizzabili in condizioni di equilibrio, e nuove fasi possono essere ingegnerizzate grazie ad un controllo esterno. In questa tesi ho analizzato l’effetto della presenza di correlazioni elettroniche in una catena atomica unidimensionale quando un intenso laser omogeneo è applicato a formare quasiparticelle elettroniche interagenti coi fotoni. Successivamente, usando una teoria efficace indipendente dal tempo per risolvere l’equazione di Schroedinger per elettroni non interagenti, ho calcolato l’evoluzione temporale di energia, velocità e densità di carica di stati quasi-stazionari in nanoribbon di grafene. Allo stesso tempo, ho simulato il moto di stati elettronici di bordo in nanoribbon di grafene in presenza di luce polarizzata circolarmente, analizzando le loro proprietà di scattering in presenza di barriere di potenziale e contatti elettrici, dimostrando la loro robustezza topologica. Infine, ho studiato con un metodo totalmente quantistico la transizione di fase di un modello a due siti irradiato da un impulso laser. Questo lavoro è stato motivato da recenti pionieristici lavori di ricerca teorici e sperimentali riguardo a spettroscopie risolte in tempo ed il controllo di proprietà strutturali ed elettroniche di materiali mediante l’uso di brevi impulsi laser. Dopo aver caratterizzato le fasi di equilibrio del sistema in presenza di un accoppiamento elettroni-fononi non-lineare, ho studiato la dinamica della fase a simmetria rotta inizialmente distorta quando un intenso impulso laser vicino alla risonanza eccita i modi fononici presenti.