MODELLO

2.2 Ambito della ricerca	2.3 Tipologia
Istituto/Dipartimento	Nuova ricerca

nº	Cognome	Nome	Qualifica	Facoltà	Ist./Dip.	Note
1.	CORREALE	LOREDANA	Dottorando	SCIENZE MAT.FIS.NAT.	Dip.FISICA

In tutta generalita' il nostro campo di
ricerca e' quello della "fisica teorica analitica e computazionale": studiamo problemi complessi in fisica teorica,
utilizzando sia tecniche analitiche che metodi computazionali. La sinergia fra ricerche che indagano in diversi campi
della fisica teorica e' una delle grandi conquiste degli ultimi anni: la Meccanica Statistica e' il legame piu' importante
fra questi diversi aspetti della fisica teorica.

Una rapidissima schematizzazione dei nostri interessi vede elencati lo studio della Meccanica Statistica dei sistemi
disordinati (vetri di spin, vetri strutturali, problemi dinamici, problemi di soddisfabilita'), e la naturale
estensione di queste tecniche allo studio di altri sistemi vetrosi.
I sistemi disordinati sono oggi analizzati da molti gruppi, europei e non: la competizione e' molto forte, ed il nostro e'
certamente uno dei gruppi leader. Le nostre tecniche di scelta sono sia puramente analitiche che numeriche.

Si e' studiato in dettaglio il comportamento di vetri di spin realistici in spazi con dimensione finita (3 o 4). Ci si chiede
come le principali caratteristiche della soluzione di campo medio sopravvivano alle correzioni dovute ad una
dimensionalita' finita.

Si sono studiati vetri di spin in 4 dimensioni, il rapporto fra l'approssimazione di Migdal-Kadanoff ed i veri modelli
finito-dimensionali, la continuita' fra la teoria di campo medio e quella finito-dimensionale (definendo modelli che
interpolano fra le due), si e' introdotto e discusso un nuovo parametro d'ordine utile a segnalare la rottura della
simmetria delle repliche.

Lo studio degli aspetti dinamici della teoria si e' concentrato su fenomeni tipo "aging" e violazione del teorema di
fluttuazione e dissipazione. Sono stati analizzati aspetti relativi all'universalita' del fenomeno.

Un altro aspetto dominante della nostra ricerca ha riguardato lo studio dell'applicabilita' della teoria delle repliche ai
sistemi vetrosi. Da un lato sono stati studiati sistemi tipo p-spin (nella classe di universalita' del random energy model
di Derrida), guardando alle correzioni dovute alla dimensionalita' finita, a modelli tridimensionali con comportamenti
critici interessanti, a modelli disordinati di tipo Potts che non magnetizzano a basse temperature.

Per quel che riguarda sistemi con disordine quenched, abbiamo intenzione di chiarire vari aspetti. In primo luogo ci
interessa ottenere maggiori dettagli sulla struttura delle fasi nella regione di bassa temperatura in modelli
finito-dimensionali, con particolare riguardo alle relazioni di ultrametricita'. Abbiamo anche intenzione di utilizzare a
questo scopo nuove tecniche per trovare lo stato fondamentale di sistemi con un gran numero di gradi di liberta'
(qualche migliaio).

Pensiamo inoltre di studiare in gran dettaglio, sia dal punto di vista numerico che dal punto di vista analitico, il
problema della K soddisfabilita', problema di estremo interesse sia teorico che pratico, ottenendo risultati esatti per la
termodinamica e per la transizione di fase, risultati che saranno confrontati con le simulazioni numeriche.

L'applicazione di idee di rottura spontanea di simmetria allo studio di sistemi vetrosi e' un altro dei punti cruciali del
nostro programma. Lo studio dei processi attivati termicamente nella regione di bassa temperatura (vicino alla
transizione vetrosa) sara' perseguito sia per mezzo di simulazioni numeriche e del loro confronto il quadro teorico
generale, sia sviluppando metodi analitici basati sulla teoria delle repliche. Vogliamo inoltre confrontare i risultati
ottenuti per vetri fragili con le proprieta' di vetri duri (tipo silica).
Intendiamo inoltre continuare lo studio dei processi dinamici, e delle violazioni del teorema di fluttuazione e
dissipazione nella dinamica fuori dall'equilibrio dei sistemi disordinati, cercando di evidenziare le caratteristiche che
piu' si prestano ad un possibile confronto con i futuri dati sperimentali.

In questi anni sono stati fatti notevoli progressi nello studio di sistemi "fortemente" disordinati. Molti di
questi progressi si basano sul metodo delle repliche e/o su tecniche nuove (per esempio studio della
dinamica debolmente fuori dall'equilibrio), ispirate al metodo delle repliche. Inoltre usando l'idea
fruttuosa della stabilita` stocastica, si sono ottenute molte relazioni che non dipendono dai dettagli del
sistema, relazioni che sono state in parte verificate numericamente e attendono una verifica (o una
sconfessione) sperimentale che non dovrebbe tardare a venire.

Questa maggiore comprensione del metodo delle repliche ha permesso l'estensione dei risultati
originariamente ottenuti nel caso di sistemi con disordine congelato (quenched) a sistemi con disordine
puramente strutturale, per esempio i vetri.

La validita' di questo punto di vista in entrambi i casi non e' completamente acquisita e per arrivare a
conclusioni al di la' di ogni ragionevole dubbio e` necessario un grande sforzo sia dal lato analitico, che
dal lato computazione e dal lato sperimentale. In questo campo le simulazioni numeriche giocano, per
alcuni versi, anche un ruolo integrativo e qualche volta sostitutivo degli esperimenti, che possono esser
molto difficili a realizzare. L'aspetto che ci preme sottolineare e' quello guida, in cui simulazioni
numeriche anticipano ed strutturano la preparazione e la realizzazione di veri esperimenti. Questo e' gia'
avvenuto di recente, ad esempio, con la misura di lunghezze di correlazione in cui una divergenza come
funzione del tempo e' stata notata prima numericamente e poi misurata in esperimenti. Una possibilita'
auspicabile e' che lo stesso meccanismo si verifichi per le misure delle violazioni del teorema di
fluttuazione e dissipazione che possono esser messe sotto un ottimo controllo teorico e numerico e per le
quali sono in corso di preparazione raffinati esperimenti.

Lo studio della dinamica fuori dell'equilibrio e` uno degli strumenti necessari per raggiungere una
maggiore comprensione teorica nel caso dei sistemi disordinati ed e` anche un problema di grande interesse
nel caso dei sistemi ordinati: basti pensare all'equazione di KPZ per la crescita delle superfici, per la quale
il comportamento degli esponenti critici come funzione delle dimensionalita` rimane ancora elusivo.

I risultati principali che ci proponiamo di ottenere sono schematicamente i seguenti:

SISTEMI CON DISORDINE QUENCHED

a) Ottenere maggiori dettagli sulla struttura delle fasi nella regione di bassa temperatura in modelli
finito-dimensionali, con particolare riguardo alle relazioni di ultrametricita'. Abbiamo anche intenzione
di utilizzare a questo scopo nuove tecniche per trovare lo stato fondamentale di sistemi con un gran numero
di gradi di liberta'.

b) Ottenere risultati analitici e numerici sul problema della K soddisfabilita', sia su proprieta' generali del
paesaggio in energia, sia sui valori dei parametri che caratterizzano la transizione di fase. Un simile studio
dovrebbe anche effetuarsi nel caso dei turbo codes.

DINAMICA FUORI DALL'EQUILIBRIO

a) Continuare lo studio dei processi dinamici, e delle violazioni del teorema di fluttuazione e dissipazione,
nei sistemi disordinati, cercando di evidenziare le caratteristiche che piu' si prestano ad un possibile
confronto con i futuri dati sperimentali. Questo studio verra' effettuato sia su sistemi con disordine
quenched, sia su sistemi Lennard Jones privi di disordine quenched. Il confronto dei risultati ottenuti in
questi casi con quelli "debolemente" disordinati (per esempio Ising ferromagnetico diluito) dovrebbe essere
estremamente istruttivo. Quest'analisi e' uno dei punti chiave del nostro progetto.

1.	MARINARI V.; PARISI G. (2001). On the Effects of a Bulk Perturbation on the Ground State of 3D Ising Spin Glasse* PHYSICAL REVIEW LETTERS. (vol. 86 pp. 3887-3890) cond-mat/0007493.*
2.	MARINARI V.; PARISI G. (2000). Comment on Triviality of the Ground State Structure in Ising Spin Glasses* PHYSICAL REVIEW LETTERS. (vol. 85 pp. 3332) cond-mat/0002457.*
3.	MARINARI V.; PARISI G.; ZULIANI F. (2000). Comment on Ising Spin Glasses in a Magnetic Field* PHYSICAL REVIEW LETTERS. (vol. 84 pp. 1056) cond-mat/9812401.*
4.	MARINARI V.; PARISI G.; RUIZ-LORENZO J. J.; ZULIANI F. (1999). Comment on - Evidence for the Droplet/Scaling Picture of Spin Glasses -* PHYS. REV. LETT.. (vol. 82 pp. 5176) cond-mat/9812324.*
5.	MARINARI V.; NAITZA C.; PARISI G.; PICCO M.; RITORT F. (1998). A General Method to Determine RSB Transitions* PHYSICAL REVIEW LETTERS. (vol. 81 pp. 1698) cond-mat/9802309.*
6.	MARINARI V.; MOSSA S.; PARISI G. (1999). The Glassy Potts Model* PHYSICAL REVIEW B. (vol. 59 pp. 8401) cond-mat/9805300.*
7.	MARINARI V.; PARISI G. (2000). On the Effects of Changing the Boundary Conditions on the Ground State of Ising Spin Glasses* PHYSICAL REVIEW B. (vol. 62 pp. 11677) cond-mat/0005047.*
8.	MARINARI V.; MARTIN-MAYOR V.; PAGNANI A. (2000). SG Ordering in Diluted Magnetic Semiconductors: a MC Study.* PHYSICAL REVIEW B. (vol. 62 pp. 4999) cond-mat/0002327.*
9.	MARINARI V.; PAGNANI A.; PARISI G. (2000). Critical Exponents of the KPZ Equation via Multi-Surface Coding Numerical Simulations JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND GENERAL. (vol. 33 pp. 8181-8192) cond-mat/0005105.
10.	MARINARI V.; PARISI G.; RICCI-TERSENGHI F.; ZULIANI F. (2000). On the Use of Optimized Monte Carlo Methods for Studying Spin Glasses JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND GENERAL. (vol. 34 pp. 383) cond-mat/0011039.
11.	COLUZZI B.; MARINARI V.; PARISI G.; RIEGER H. (2000). On the Energy Minima of the SK Model* JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND GENERAL. (vol. 33 pp. 2851) cond-mat/0003287.*
12.	MARINARI V.; PARISI G.; RICCI-TERSENGHI F.; RUIZ-LORENZO J. J.; ZULIANI F. (2000). RSB in Short Range SG: a Review of the Theoretical Foundations and the Numerical Evidence JOURNAL OF STATISTICAL PHYSICS. (vol. 98 pp. 973) cond-mat/9906076.
13.	BILLOIRE A.; MARINARI V. (2000). Evidence Against Temperature Chaos in Mean Field and Realistic Spin Glasses JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND GENERAL. (vol. 33 pp. L265-L272) cond-may/9910352.
14.	MARINARI V.; PARISI G.; RICCI-TERSENGHI F.; RUIZ-LORENZO J. J. (2000). Off-Equilibrium Dynamics at Very Low T in 3D SG JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND GENERAL. (vol. 33 pp. 2373) cond-mat/9910023.
15.	MARINARI V.; ZULIANI F. (1999). Numerical Simulations of the 4D EA SG with Binary Couplings* J. PHYS. A. (vol. 32 pp. 7447) cond-mat/9904303.*
16.	MARINARI V.; NAITZA C.; PARISI G.; PICCO M.; RITORT F.; ZULIANI F. (1999). Reply to the Comment by Bokil et al.* PHYSICAL REVIEW LETTERS. (vol. 82 pp. 5175) cond-mat/9811304.*
17.	MARINARI V. (1999). Numerical Evidence for Continuity of Mean Field and Finite Dimensional Spin Glasses* PHYSICAL REVIEW LETTERS. (vol. 82 pp. 5175) cond-mat/9807261.*
18.	MARINARI V.; PARISI G.; RICCI-TERSENGHI F.; RUIZ-LORENZO J. J. (1998). Small Window Overlaps Are Effective Probes of RSB in 3D SG* JOURNAL OF PHYSICS A. (vol. 31 pp. L481) cond-mat/9804017.*
19.	MARINARI V.; PARISI G.; RUIZ-LORENZO J. J. (1998). Phase Structure of the 3D EA Spin Glass* PHYSICAL REVIEW B. (vol. 58 pp. 14852) cond-mat/9802211.*
20.	MARINARI V.; NAITZA C.; ZULIANI F. (1998). Critical Behavior of the 4D Spin Glass in Magnetic Field* JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND GENERAL. (vol. 31 pp. 6355) cond-mat/9802224.*
21.	CHESSA A.; MARINARI V.; VESPIGNANI A.; ZAPPERI S. (1998). Mean Field Behavior of the Sandpile Model Below the Upper Critical Dimension.* PHYSICAL REVIEW E. (vol. 57 pp. R6241) cond-mat/9802123.*
22.	MARINARI V.; STARIOLO D. (1998). Off-Equilibrium Dynamics of a 4D Spin Glass with Asymmetric Couplings.* JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND GENERAL. (vol. 31 pp. 5021) cond-mat/9712106.*
23.	CHESSA A.; MARINARI V.; VESPIGNANI A. (1998). Energy Constrained Sandpile Models* PHYSICAL REVIEW LETTERS. (vol. 80 pp. 4217) cond-mat/9712127.*
24.	MARINARI V.; PARISI G.; RICCI-TERSENGHI F.; RUIZ-LORENZO J. (1998). Violation of the Fluctuation Dissipation Theorem in Finite Dimensional Spin Glasses JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND GENERAL. (vol. 31 pp. 2611) cond-mat/9710120.
25.	MARINARI V.; ROSSETTI D.; PARISI G. (1998). Numerical simulations of the dynamical behaviour of the SK model* EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL B. (vol. 2 pp. 495-500) cond-mat/9708025.*
26.	MARINARI V.; PARISI G.; ZULIANI F. (1998). 4D Spin Glasses in Magnetic Field have a Mean Field Like Phase.* JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND GENERAL. (vol. 31 pp. 1181) cond-mat/9703253.*
27.	INIGUEZ D.; MARINARI V.; PARISI G.; RUIZ-LORENZO J. (1997). 3D Spin Glass and 2D Ferromagnetic XY Model: a Comparison. JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND GENERAL. (vol. 30 pp. 7337) cond-mat/9707050.

Cognome MARINARI	Nome Vincenzo
Qualifica Professore Ordinario	Data di nascita 07/07/1957
Facoltà SCIENZE MATEMATICHE FISICHE e NATURALI	Dip. FISICA
Indirizzo Piazzale Aldo Moro, 5 - 00185 ROMA RM
Telefono 0649914363	Fax 0649914387
E-Mail marinari@roma1.infn.it

		Note (specificare in dettaglio le spese)
4.1 A) Totale spese per l'acquisto di apparecchiature scientifiche	20.000.000 (10329 Euro)	2 pc bipentium, con schermi grandi. una stampante, uno scanner, due dispositivi di backup.
4.2 B) Spese generali per la ricerca
4.2.1 Materiali di consumo e manutenzione strumenti
4.2.2 Missioni - Seminari	15.000.000 (7747 Euro)	collaborazioni scientifiche
4.2.3 Raccolta, codifica e elaborazioni dati
4.2.4 Altre voci:
TOTALE B	15.000.000 (7747 Euro)


TOTALE A+B	35.000.000 (18076 Euro)

	Fondo assegnato	Fondo impegnabile
4.5.1	Voce A	Voce A
	Voce B	Voce B
4.5.2	Voce A	Voce A
	Voce B	Voce B

1.	VETRI DI SPIN
2.	DISORDINE
3.	COMPLESSITA'
4.	SIMULAZIONI NUMERICHE
5.	SUPERFICI

1.	MARINARI V.; PARISI G.; RUIZ-LORENZO J. J. (1999). Comment on Numerical Study of Aging Dynamics in the 3D Ising Spin Glass Model vol. cond-mat/9904321 pp. 1 .. LOS ALAMOS: cond-mat preprint (GEORGIA)
2.	MARINARI V. (1997). Calcolatori Dedicati alla Fisica Teorica In AAVV Enciclopedia Treccani.: (GEORGIA)