Campi Gaetano

Mi occupo di fisica della materia e di sistemi complessi, con un interesse centrale per il ruolo costruttivo del disordine nella funzionalità di molti sistemi naturali e artificiali. Una parte significativa della mia attività di ricerca è dedicata ai materiali quantistici, in particolare ai superconduttori ad alta temperatura critica, dove gli elettroni non si comportano come entità indipendenti ma formano stati collettivi capaci di propagarsi senza resistenza. Per studiare questi sistemi utilizzo tecniche avanzate di diffrazione e spettroscopia con radiazione X di sincrotrone, integrando l’analisi sperimentale con strumenti della scienza della complessità, della fisica statistica, della statistica spaziale e della teoria delle reti.

Nel corso degli anni ho applicato questo approccio a diversi sistemi complessi: oltre ai superconduttori ad alta temperatura critica [1,2], ho investigato nuovi dispositivi elettronici composti da eterostrutture artificiali nanoscopiche per controllare l’interazione tra stati elettronici distinti [3,4], e sistemi biologici fuori dall’equilibrio, come la mielina, in cui fluttuazioni strutturali nanometriche generano forme di disordine funzionale [5,6].

Il mio lavoro si colloca quindi all’intersezione tra fisica, chimica e biologia [1–7], con l’obiettivo di comprendere come il disordine, lungi dall’essere una limitazione, possa diventare una risorsa fondamentale per l’emergere di nuove proprietà e funzionalità nei sistemi naturali e artificiali.

Bibliografia

[1] Campi, G., Bianconi, A., Poccia, N., Bianconi, G., Barba, L., Arrighetti, G., … & Ricci, A. (2015). Inhomogeneity of charge-density-wave order and quenched disorder in a high-T c superconductor. Nature, 525(7569), 359-362.

[2] Fratini, M., Poccia, N., Ricci, A., Campi, G., Burghammer, M., Aeppli, G., & Bianconi, A. (2010). Scale-free structural organization of oxygen interstitials in La2CuO4+y. Nature, 466(7308), 841-844.

[3] Campi, G., Logvenov, G., Caprara, S., Valletta, A., & Bianconi, A. (2024). Kondo versus Fano in superconducting artificial high-Tc heterostructures. Condensed Matter, 9(4), 43.

[4] Valletta, A., Bianconi, A., Perali, A., Logvenov, G., & Campi, G. (2024). High-T c superconducting dome in artificial heterostructures made of nanoscale quantum building blocks. Physical Review B, 110(18), 184510.

[5] Campi, G., Di Gioacchino, M., Poccia, N., Ricci, A., Burghammer, M., Ciasca, G., & Bianconi, A. (2017). Nanoscale correlated disorder in out-of-equilibrium myelin ultrastructure. ACS nano, 12(1), 729-739.

[6] Campi, G., Fratini, M., Bukreeva, I., Ciasca, G., Burghammer, M., Brun, F., … & Cedola, A. (2015). Imaging collagen packing dynamics during mineralization of engineered bone tissue. Acta biomaterialia, 23, 309-316.

[7] Cannas, C., Ardu, A., Musinu, A., Suber, L., Ciasca, G., Amenitsch, H., & Campi, G. (2015). Hierarchical formation mechanism of CoFe2O4 mesoporous assemblies. ACS nano, 9(7), 7277-7286.

Experimental:

• X Ray Scattering and Diffraction
• X Ray Spectroscopy (EXAFS-XANES)
• X Ray Photon Correlation Spectroscopy
• Neutron Diffraction and Spectroscopy
• Instrumentation, Control and Automation

Data analysis:

• Statistical Physics
• Spatial Statistics
• Graph Theory
• Optimization and Modelling
• Time series

RICMASS – Rome International Center for Materials Science of Superstripes:   Antonio Bianconi,  Maria Vittoria Mazziotti

Università La Sapienza – Dipartimento di Fisica, Roma:  Naurang Lal Saini

Università Cattolica del Sacro Cuore, Roma –  Dipartimento di MATEMATICA e FISICA:  Gabriele Ciasca

Università di Camerino, Scuola di Farmacia – Unità di Fisica: Andrea Perali

Università di Cagliari, Dipartimento di Chimica e Scienze Geologiche:  Carla Cannas

Istituto di Struttura della Materia – ISM CNR:   Lorenza Suber,   Patrizia Imperatori, Emmanuele Cappelluti

CNR Nanotec:  Michela Fratini,  Inna Bukreeva, Alessia Cedola

Istituto per la Microelettronica e i Microsistemi – IMM CNR:   Antonio Valletta

ENEA:  Gruppo SUPERCONDUTTIVITA: Andrea Augieri,  Francesco Rizzo,  Andrea Masi, Giuseppe Celentano

INFN – Laboratori Nazionali di Frascati:  Augusto Marcelli

IFW DRESDEN – Institute for Metallic Materials: Nicola Poccia

DESY – Deutsches Elektronen-Synchrotron – P10 beamline: Michael Sprung

ESRF – European Synchrotron Radiation Facility – Id13 beamline: Manfred Burghammer

ELETTRA – Sincrotrone Trieste – XRD1 beamline: Luisa Barba, Giuseppe Chita – XPRESS beamline: Boby Joseph – SAXS beamline: Heinz Amenitsch

Duferco Corporate Innovation, Lugano, Switzerland – Alessandro Ricci