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Makhfudz Imam

Post Doctorant

Contact : makhfudz@irsamc.ups-tlse.fr

Brief CV

Education : Johns Hopkins University, USA, PhD in physics (2008-2013)

I am a theoretical physicist. My field of research is theoretical condensed matter physics with special focus on many-body theory of strongly-correlated electron systems, topological phases in condensed matter, and more generally field theoretical problems in condensed matter where starting from microscopic model, one may study the problem starting at mean field level, then derive the effective field theory where many-body perturbation approach and renormalization group technique can be applied. For strongly correlated electron systems, I have been working on high Tc superconductivity [4][6] especially on the complex phase diagram and the quantum criticality in this system and quantum magnetism [2][3][5] in particular on spin liquid physics. In the topic of topological phases of matter, I have been working on topological defects in ferromagnet [1] where a so-called skyrmion bubble displays nontrivial dynamics and topological effects in spin systems [5] where the effect of Chern-Simons-induced anyonic fractional statistics and fractional quantum Hall effect-like physics on the spin system is studied. I also have joined the excitement in the emerging field of topological insulators [7] and superconductors and the search for Majorana fermions in solid-state systems in the effort for building topological quantum computation. For other field theoretical problems in condensed matter, I have worked on quantum criticality in high Tc superconductivity [4] involving fermion-scalar field theory and spin liquid state in frustrated 3-d spin systems [2] involving boson-gauge field theory derived from microscopic lattice spin model. I am also interested in other strongly-correlated electron systems (Kondo problem, heavy fermions, fractional quantum Hall effect), Dirac and Weyl materials, Anderson localization and physics of disordered systems in general, one-dimensional quantum physics, quantum transport, mesoscopic physics [7] and spintronics [1], and cold atom systems.

Publications :

[7] Signatures of Topological Phase Transition in 3d Topological Insulators from Dynamical Axion Response, Imam Makhfudz, Phys. Rev. B 93, 155124 (2016).

[6] d-Density Wave (DDW) Scenario Description of the New Hidden Charge Order in Cuprates, Imam Makhfudz, J. Phys. Soc. Jpn. 85 (2016), 064701.

[5] Protection against a spin gap in two-dimensional insulating antiferromagnets with a Chern-Simons term, Imam Makhfudz and Pierre Pujol, Phys. Rev. B 92, 144507 (2015).

[4] Theory of Quantum Phase Transition in Iron-based Superconductor with Half-Dirac Nodal Electron Fermi Surface, Imam Makhfudz, Annals of Physics (2015), pp. 113-139.

[3] Hole Properties On and Off Magnetization Plateaus in 2-d Antiferromagnets, Imam Makhfudz and Pierre Pujol, Phys. Rev. Lett. 114, 087204 (2015).

[2] Fluctuation-induced first-order quantum phase transition of the U(1) spin liquid in a pyrochlore quantum spin ice, Imam Makhfudz, Phys. Rev. B 89, 024401 (2014).

[1] Inertia and Chiral Edge Modes of a Skyrmion Magnetic Bubble, Imam Makhfudz, Benjamin Krüger, and Oleg Tchernyshyov, Phys. Rev. Lett. 109, 217201 (2012).

bref CV

Formation : Johns Hopkins University, États-Unis, Doctorat en physique (2008-2013)

Je suis un physicien théoricien. Mon domaine de recherche est la physique théorique de la matière condensée avec un accent particulier sur la théorie à plusieurs corps de fortement corrélé systèmes d’électrons, des phases topologiques dans la matière condensée, et sur le terrain, plus généralement, les problèmes théoriques de la matière condensée, où à partir de modèle microscopique, on peut étudier le problème à partir du niveau de champ moyen, puis dériver la théorie du champ effectif où l’approche des perturbations multiples du corps et la technique du groupe de renormalisation peut être appliqué. Pour les systèmes d’électrons fortement corrélés, je suis travaillant sur la supraconductivité à haute Tc [4] [6] en particulier sur le diagramme de phase complexe et la criticité quantique dans ce système et magnétisme quantique [2] [3] [5], en particulier sur la physique de liquide de spin. Dans la rubrique des phases topologiques de la matière, je travaille sur les défauts topologiques dans ferromagnétique [1] où une bulle dite skyrmion affiche la dynamique triviaux et les effets topologiques dans les systèmes de spin [5] anyonic où l’effet de Chern-Simons-induite statistique fractionnaire et la physique de l’effet comme Hall quantique fractionnaire sur le système de spin est étudiée. Je l’ai également rejoint l’excitation dans le domaine émergent des isolants topologiques [7] et les supraconducteurs et la recherche de fermions de Majorana dans les systèmes à semi-conducteurs dans l’effort pour la construction topologique calcul quantique. Pour d’autres problèmes théoriques sur le terrain dans la matière condensée, je travaille sur la criticité quantique dans la supraconductivité à haute Tc [4] impliquant la théorie du champ fermion-scalaire et tourner état liquide dans frustrés 3-d systèmes de spin [2] impliquant la théorie du champ dérivé de microscopique modèle de spin réseau. Je suis également intéressé par d’autres systèmes fortement corrélés électrons (problème Kondo, fermions lourds, fractionnaire effet Hall quantique), matériaux de Dirac et Weyl, localisation d’Anderson et la physique des systèmes désordonnés en général, la physique quantique à une dimension, transport quantique, physique mésoscopique [7] et spintronique [1], et les systèmes d’atomes froids.

Publications :

[7] Signatures de la transition de la phase topologique en 3D Isolants topologiques de réponse Axion dynamique, Imam Makhfudz, Phys. Rev. B 93, 155124 (2016).

[6] Vague d-densité scénario description de le nouveau ordre de la charge caché dans les cuprates, Imam Makhfudz, J. Phys. Soc. Jpn. 85 (2016), 064.701.

[5] La protection contre un écart de spin dans les antiferromagnétiques isolants en deux dimensions avec un terme Chern-Simons, Imam Makhfudz et Pierre Pujol, Phys. Rev. B 92, 144507 (2015).

[4] Théorie de transition de phase quantique en supraconducteur à base de fer avec demi-Dirac électrons nodal surface de Fermi, Imam Makhfudz, Annals of Physics (2015), pp. 113-139.

[3] Propriétés des trous dans et hors des magnétisation plateaux en antiferromagnétiques bidimensionelle, Imam Makhfudz et Pierre Pujol, Phys. Rev. Lett. 114, 087204 (2015).

[2] Premier ordre transition de phase quantique induit par les fluctuations dans U (1) liquide de spin dans un spin glace pyrochlore quantique, Imam Makhfudz, Phys. Rev. B 89, 024401 (2014).

[1] Inertie et Chiral Bord Modes d’une bulle magnétique Skyrmion, Imam Makhfudz, Benjamin Krüger, et Oleg Tchernyshyov, Phys. Rev. Lett. 109, 217201 (2012).