Teknisk fysik

Charlotte Platzer-Björkman, Teknisk fysik, UU

oktober 10, 2016september 3, 2016 av GG-admin

Pristagare 2011 — Charlotte Platzer-Björkman

Charlotte Platzer-Björkman är född i Uppsala 1976, avlade studentexamen vid Katedralskolan 1995, blev civilingenjör i Teknisk Fysik vid Uppsala Universitet 2001 och teknologie doktor i elektronik vid Uppsala Universitet 2006. Hon har tillbringat ett år vid Institutt for Energiteknikk utanför Oslo 2009, och är sedan december 2010 docent samt biträdande lektor vid avdelningen för Fasta Tillståndets Elektronik, Uppsala Universitet.

Platzer-Björkman beskriver sin forskning så här:
Min forskning rör tunnfilmsmaterial med användning i solceller. För att solceller ska kunna bidra till vår energiförsörjning i stor skala krävs att de är billiga att tillverka och samtidigt effektiva och stabila. Billig tillverkning innebär material med många defekter, vilket som regel leder till elektriska förluster. De material som är mest intressanta för solceller är de som visar låga förluster trots stor mängd defekter av olika slag. I min forskning fokuserar jag på hur materialegenskaper och gränsytor påverkar funktion och förluster hos solceller. Jag har till största del arbetat med Cu(In,Ga)Se2, kallat CIGS, men även med metallhydrider och multikristallina kiselsolceller under mitt år i Norge.

Jag har också intresserat mig för hur ljusinducerade förändringar av elektriska egenskaper hos vissa material påverkar solceller. Sedan 2010 arbetar jag med ett nytt lovande solcellsmaterial, Cu2ZnSn(S,Se)2, kallat CZTS, som inte innehåller några sällsynta eller skadliga grundämnen. Målet för forskningen är att kontrollera filmtillväxt och att förstå hur filmkvalitet, sammansättning, segregering av sekundärfaser samt gränsytor mot kontaktmaterial påverkar optiska och elektriska förluster i dessa solceller.

Henrik Hult, Teknisk fysik, KTH

oktober 10, 2016september 3, 2016 av GG-admin

Henrik Hult är född i Stockholm 1975, avlade studentexamen vid Åsö Gymnasium 1994, blev civilingenjör i Teknisk Fysik vid KTH 2000 och teknologie doktor i Matematisk Statistik vid KTH 2003. Han har tillbringat ett år som postdoktor vid Köpenhamns Universitet 2004, 1 ½ år som postdoktor vid Cornell University 2005-06, och två år som Assistant Professor vid Brown University 2006-08. Sedan juli 2008 är han lektor vid avdelningen för Matematisk Statistik, KTH.

Hult beskriver sin forskning så här:
Min forskning syftar till att bestämma sannolikheten för extrema händelser i stokastiska system, samt att beskriva hur dessa händelser troligast uppkommer. Som exempel kan nämnas sannolikheten att ett datanätverk överbelastas av inkommande trafik, sannolikheten för stora försäkringsskador som ruinerar ett försäkringsbolag eller sannolikheten för extrema kursrörelser på en finansiell marknad. Då dessa sannolikheter är svåra att beräkna analytiskt används i huvudsak asymptotiska approximationer eller Monte Carlo simulering.

I båda fallen är det väsentligt att beskriva det mest sannolika sättet på vilket den extrema händelsen uppkommer. Till exempel, är det troligast att det är många små bidrag som konspirerar till att orsaka händelsen eller är det troligast att enskilda extrema chocker orsakar händelsen? Vi har visat att i system med tjocksvansade fördelningar är det ofta troligast att en stor chock (t.ex. en stor datafil, en katastrofskada, eller en kraftig prisrörelse) är grundorsaken till extrema händelser. Vi beskriver också hur chocken fortplantar sig i systemet för att orsaka händelsen. Resultaten formuleras inom teorin för stora avvikelser.

Via stödet från Göran Gustafssons Stiftelse kommer vi att studera Monte Carlo-simulering som beräkningsmetod av extrema händelser. Då simuleras systemet många gånger och man beräknar frekvensen för händelsen, vilket ger en skattning av sannolikheten. Ett problem är att det kan behövas ett mycket stort antal simuleringar för noggrann beräkning av sannolikheten, och beräkningstiden kan bli så lång att algoritmen blir obrukbar. För att snabba upp beräkningstiden utnyttjar man specifika egenskaper hos systemet för att styra simuleringarna till de områden som är relevanta för händelsen.

Styrningen av simuleringarna baseras på en dynamisk beskrivning av det mest sannolika sättet händelsen inträffar. Asymptotisk analys i form av stora avvikelser för det stokastiska systemet och för de empiriska mått som resulterar från simuleringen karaktäriserar den information om systemet som behövs för att konstruera effektiva algoritmer. Min forskning syftar till att ta fram generella verktyg för hur man konstruerar och analyserar effektiva simuleringsalgoritmer. Teknikerna är användbara i en mängd tillämpningar.

Axel Målqvist, Teknisk fysik, UU

oktober 10, 2016september 3, 2016 av GG-admin

Axel Målqvist är född 1978 i Brämhult. Han avlade studentexamen vid Eksjö gymnasium 1997, blev civilingenjör i teknisk fysik 2001 och teknologie doktor i tillämpad matematik vid Chalmers Tekniska högskola 2005. Efter doktorsexamen tillbringade han två år som postdoc vid Colorado State University och University of California i San Diego. Därefter anställdes han som forskarassistent vid institutionen för informationsteknologi, Uppsala universitet, och är sedan 2008 biträdande lektor vid samma institution. Målqvist blev 2010 docent i beräkningsvetenskap.

Målqvist beskriver sin forskning så här:
Inom beräkningsvetenskapen försöker vi hitta tillförlitliga och effektiva numeriska metoder för att lösa de ekvationer som beskriver vår omvärld. Ämnet är naturligt interdisciplinärt och spänner över tillämpad matematik, numerisk analys, datalogi, samt otaliga tillämpningsområden. Jag har arbetat med att numeriskt lösa differentialekvationer, vars data varierar över många skalor i rummet. Exempel på problem som leder till sådana ekvationer är grundvattenflöde, flöde i oljereservoarer samt koldioxidlagring. I dessa tillämpningar är datorsimulering nödvändig för att kunna fatta kritiska beslut. Variationen över många skalor innebär svårigheter när man vill utforma tillförlitliga numeriska algoritmer. Det krävs adaptiva algoritmer där parallella beräkningar på finare skalor används för att berika lösningsrummen på de grövre skalorna.

Via stödet från Göran Gustafssons stiftelse kommer jag att kunna fördjupa mitt arbete inom numeriska metoder för koldioxidlagringsproblem. En viktig komponent blir att ta hänsyn till den stora osäkerheten i data som är typisk för denna tillämpning. Arbetet kommer att ske i samarbete med institutionen för geovetenskap vid Uppsala universitet, som har tillgång till data och har stor erfarenhet av modellering. Målet är att göra beräkningarna snabbare och mer tillförlitliga så att beslut som fattas baserade på beräkningarna (t ex om en plats är lämplig för lagring) blir bättre underbyggda.

Petter Brändén, Teknisk fysik, KTH

oktober 10, 2016september 3, 2016 av GG-admin

Petter Brändén är född i Göteborg 1976 och disputerade i matematik vid Göteborgs universitet 2005. Han har tillbringat 2 år som postdoktor vid University of Michigan varefter han var forskarassistent vid KTH (2007-2009) och biträdande lektor vid Stockholms universitet 2009-2011. Sedan 2009 innehar han en akademiforskartjänst på KVA och sedan april 2011 är han lektor vid KTH.

Brändén beskriver sin forskning så här:
Min forskning är främst i algebraisk kombinatorik och nollställedistribution för polynom och hela funktioner. Jag är speciellt intresserad av relationen mellan nollställemängder för polynom och kombinatoriska strukturer. Tillsammans med Julius Borcea har jag utvecklat en teori för polynom med föreskrivna nollställemängder.

Vi har använt oss av teorin för att lösa problem i olika områden såsom kombinatorik, sannolikhetslära, analys, statistisk mekanik och optimering.

Lars Bergqvist, Teknisk fysik, KTH

oktober 10, 2016september 3, 2016 av GG-admin

Lars Bergqvist är född i Kristiansand 1976, avlade studentexamen vid Hvitfeldtska gymnasiet i Göteborg 1995, blev civilingenjör i Teknisk Fysik vid Uppsala Universitet 1999 och teknologie doktor i fysik vid Uppsala Universitet 2005. Han har tillbringat 3 ½ år som postdoktor vid Forschungzentrum Jülich 2005-09 och 1 ½ år som forskarassistent vid Uppsala universitet 2009-10. Sedan september 2010 är han biträdande lektor vid avdelningen för Materialvetenskap, KTH.

Bergqvist beskriver sin forskning så här:
Min forskning rör teoretiska studier av magnetiska material för användning inom informationsteknologi, såsom magnetisk lagring, minnen till framtidens datorer och sensorer. Jag tycker det är av speciellt intresse när magnetism och elektronik kombineras för att skapa material med speciella egenskaper, t ex hur magnetismen påverkas av en elektrisk ström och vice versa, vilket kan utnyttjas i minneskretsar. Dessa kretsar kan göras snabbare, ha större lagringskapacitet och samtidigt dra mindre ström än de halvledarkretsar som idag används. Man vill kunna växla mellan två magnetiska tillstånd så snabbt som möjligt med hjälp av en så liten elektrisk ström som möjligt. Vi har utvecklat en avancerad beräkningsmetod där storskaliga elektronstrukturberäkningar kombineras med atomär spinndynamiksimulering.

Målet för forskningen är att optimera dessa kretsar, t ex förstå vilka grundläggande materialegenskaper som påverkas, hur kvaliteten på gränsytor i strukturen inverkar, samt vilken betydelse temperatureffekter har. På längre sikt kommer vi att studera integrering med termoelektriska material, framför allt påverkan av termiska gradienter, för att generera elektricitet och spinnströmmar i dessa material.

Josefin Larsson, Teknisk fysik, KTH

oktober 10, 2016september 3, 2016 av GG-admin

Josefin Larsson är född i Malmö 1980 och avlade studentexamen på Borgarskolan 1999. Hon studerade sedan vid Lunds universitet och tog en magisterexamen i fysik 2005. Därefter fortsatte hon med forskarstudier vid University of Cambridge, Storbritannien, och disputerade i astrofysik 2008. Efter disputationen gjorde hon en postdoc som Oskar Klein fellow vid institutionen för astronomi vid Stockholms universitet. Sedan sommaren 2012 är Josefin en av rymdstyrelsens research fellows och är verksam inom gruppen för astropartikelfysik vid KTH.

Larsson beskriver sin forskning så här: Jag är astronom och min forskning handlar om extrema astrofysikaliska objekt, så som supernovor och gammablixtar. Både supernovor och den vanligaste typen av gammablixtar uppstår när en massiv stjärna slutar sitt liv i en våldsam explosion. I explosionen slungas de yttre delarna av stjärnan iväg medan resten kollapsar till en neutronstjärna eller ett svart hål. I samband med detta bildas universums tunga grundämnen, vilka i sin tur utgör viktiga komponenter när nya stjärnor och planeter bildas.
Det finns många obesvarade frågor om dessa explosioner. Bland annat förstår vi inte hur själva explosionerna triggas, eller hur det går till när de jetstrålar som uppstår i gammablixtar bildas. Vi vet inte heller vilka mekanismer som ger upphov till all den gammastrålning som observeras. För att försöka svara på dessa och relaterade frågor så använder jag mig av observationella data från både rymd- och markbaserade teleskop. Att förstå explosionerna är inte bara viktigt i sig, utan har även betydelse för vår förståelse för galaxutveckling och fysikaliska processer i extrema miljöer.

Erik Johansson, Teknisk fysik, UU

oktober 10, 2016september 3, 2016 av GG-admin

Erik Johansson är född i Lidköping 1977, avladestudentexamen vid De la Gardiegymnasiet 1996, blev civilingenjör i teknisk fysik vid Chalmers 2001 och teknologie doktor i fysik vid Uppsala universitet 2006. Efter doktorsexamen tillbringade han två år som postdoktor vid Lunds universitet. Sedan 2010 är han forskarassistent i fysikalisk kemi på Uppsala Universitet.

Johansson beskriver sin forskning så här:
Min forskning handlar om att utveckla och förstå nya effektiva och billiga solcellsmaterial. Solcellsmaterialen jag har studerat har varit nanostrukturerade och de flesta är baserade på partiklar i nanometerstorlek. Anledningen till att solcellsmaterialen är nanostrukturerade är att de då får en väldigt stor inre kontaktyta där ljus kan omvandlas till elektricitet. Dessa material är också ofta billiga att tillverka och processen för tillverkning av solceller kan göras billig, vilket är viktigt för att solcellerna ska kunna konkurrera med kolkraft och kärnkraft. Jag har använt olika avancerade mätmetoder baserade på t.ex. röntgenstrålning eller laserljus för att förstå hur solcellerna fungerar. Med röntgenstrålning mätte vi exempelvis hur molekylerna i solcellerna är geometriskt placerade på ytan av nanopartiklar och hur molekylernas elektronnivåer förhåller sig till varandra.

Detta kunde sedan användas för att förstå varför en solcell baserad på en viss molekyl var bättre än en solcell baserad på en annan molekyl, och hur man kan göra för att ytterligare förbättra solcellen. Processen för hur fotoner (ljuspartiklar) omvandlas till laddningar kunde vi följa med olika spektroskopier baserade på synligt ljus. Vi kan med de olika mätmetoderna därmed förstå sambandet mellan den geometriska strukturen i solcellen och de olika stegen i energiomvandlingsprocessen, och slutligen solcellens effektivitet. Nyligen har vi gjort intressanta upptäckter om hur vi kan förbättra delar av solcellen och även hittat nya material som har mycket lovande solcellseffektivitet. Stödet från Göran Gustafssons stiftelse kommer därför vara till stor hjälp för att undersöka dessa nya material ytterligare och nå fram till effektiva och billiga solceller.

Annica Black-Schaffer, Teknisk fysik, UU

oktober 10, 2016september 3, 2016 av GG-admin

Annica Black-Schaffer är född 1978 i Norrköping, växte upp där och i Söderköping, avlade studentexamen vid Ebersteinska skolan 1997 och blev civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik vid Linköpings universitet 2002. Därefter fortsatte hon med forskarstudier vid Stanford University i Kalifornien där hon disputerade i kondenserade materiens teori 2009. Efter doktorsexamen tillbringade hon 1,5 år som postdoktor vid Nordiska institutet för teoretisk fysik, Nordita, i Stockholm innan hon fick en forskarassistenttjänst finansierad av Vetenskapsrådet vid Uppsala universitet. Sedan hösten 2013 är hon biträdande lektor samt docent vid avdelningen för materialteori, Uppsala universitet.

Black-Schaffer beskriver sin forskning så här:

Jag är teoretiker inom kondenserade materiens fysik. Min forskning rör framförallt material där elektronerna växelverkar så starkt med varandra att vi inte längre kan beskriva dem som fria elektroner. Framförallt är jag intresserad av supraledning där elektronerna, som i vanliga fall repellerar varandra på grund av deras elektriska laddning, istället dras till varandra och bildar elektronpar. Jag har arbetat med supraledning i flera olika material, bland annat grafen och kupratoxider, men mitt största intresse just nu rör så kallade topologiska supraledare.

Dessa nyligen upptäckta supraledare har ofta kvasipartiklar som beter sig som Majoranafermioner på ytor, i supraledande virvlar och i andra defekter. Majoranafermioner är väldigt originella; man kan approximativt säga att en Majoranafermion är en halv elektron, eller mer korrekt uttryckt, i ett material med Majoranafermioner har man lyckats splittra upp en elektrons vågfunktion i två rumsligt helt separata delar. Denna icke-lokala natur hos två Majoranafermioner är givetvis mycket fascinerande i sig själv men kan dessutom användas för att konstruera robusta kvantdatorer. Med stödet från Göran Gustafssons stiftelse kommer jag kunna fördjupa mitt arbete på topologiska supraledare och Majoranafermioner. Målet är att upptäcka nya och experimentellt gångbara topologiska supraledare med Majoranafermioner och att bestämma egenskaperna hos Majoranafermionerna samt de nödvändiga fysikaliska villkoren för att kunna genomföra robusta kvantberäkningar.

Mattias Blennow, Teknisk fysik, KTH

oktober 10, 2016september 3, 2016 av GG-admin

Mattias Blennow är född i Stockholm 1980 och avlade studentexamen vid Blackebergs gymnasium 1999. Efter detta studerade han till civilingenjör i teknisk fysik vid KTH, där han disputerade i teoretisk fysik år 2007. Efter totalt fyra och ett halvt år som postdoktor vid olika Max-Planck-institut i Tyskland återvände han till KTH som biträdande lektor hösten 2012.

Blennow beskriver sin forskning så här:

Partikelfysikens standardmodell beskriver naturens minsta beståndsdelar och har visat sig mycket pålitlig. Upptäckten av higgspartikeln vid LHC 2012 är bara det senaste i en lång rad av tester som den har klarat av med bravur. Vi har idag enbart några få indikationer på att standardmodellen kanske inte är hela sanningen. Min forskning riktar in sig på två av dessa: neutrinooscillationer samt förekomsten av mörk materia.

Neutriner är en typ av partiklar som är nära besläktade med elektroner, med skillnaden att de är elektriskt neutrala och mycket lätta. Man känner till tre olika typer av neutriner. De har en egenskap som gör att de kan byta mellan dessa skepnader, så kallade neutrinooscillationer. Dessa kräver att neutriner har massa, vilket inte kan förklaras inom standardmodellen.

Det har visat sig att 5/6 av all materia i universum inte består av samma sorts materia vi är vana vid från det dagliga livet och växelverkar ytterst svagt med denna. Denna okända materia kallas mörk materia då den inte påverkas av eller sänder ut elektromagnetisk strålning. I standardmodellen finns ingen partikel som skulle kunna utgöra denna komponent i vårt universum.

Min forskning avser teoretiska studier av neutrinooscillationer och mörk materia. Genom att relatera till observationer är mitt mål att kunna utröna hur neutriner får sin massa samt vad mörk materia består av. Förhoppningen är att svaren på dessa frågor leder oss fram till en ny standardmodell som kan beskriva vår verklighet på ett bättre sätt.

Shervin Bagheri, Teknisk fysik, KTH

oktober 10, 2016augusti 17, 2016 av GG-admin

Pristagaren Sherryn Bagheri — Shervin Bagheri

Teknisk fysik. Shervin Bagheri är född 1979 i Iran och flyttade till Lund som 8-åring. Han avlade studentexamen vid Polhems gymnasium 1999, blev civilingenjör i teknisk fysik vid Uppsala universitet 2006, och disputerade i strömningsmekanik vid KTH 2010, varpå han tillbringade ett år som Marie Curie Fellow i Italien, innan han fick en forskarassistenttjänst finansierad av vetenskapsrådet. Sedan 2014 är han docent och biträdande lektor vid institutionen för mekanik, KTH

Shervin Bagheri beskriver sin forskning så här:
Min forskning syftar till att utveckla nya metoder för manipulering av strömmande fluider. Beroende på tillämpning kan man minska eller öka luftmotståndet, lyftkraften, bullernivån, eller omrörningen. Jag inspireras mycket av de mekanismer som förekommer i naturen och framförallt av hur djur använder sig av fjäll, päls, hår eller fjädrar för att öka sin förmåga att förflytta sig i luft eller vatten. Evolutionen har främjat ojämna, sträva eller gropiga ytor, vilka har en tendens att minska det totala motståndet som uppstår när en kropp rör sig i vatten eller luft, jämfört med en helt slät och jämn yta. Tidigare har jag visat hur enstaka filament (hår, fiber) genom en positiv samverkan med en strömmande fluid kan skapa en lyftkraft samtidigt som det minskar motståndskraften. Detta förklarar hur frö kan spridas utan vind, men är också en lovande styrningsmetod för många strömningsmekaniska tillämpningar. Jag använder mig främst av numeriska simuleringar och enkla modeller för att beskriva samverkan mellan fluider och strukturer, men ibland också av enkla experiment för att bekräfta framtagna teorier. Tack vare Göran Gustafssons stiftelse ökar mina möjligheter att studera hur komplexa beläggningar bestående av täta skikt av fiber- och polymerliknande material kan samverka med en strömmande fluid på ett positivt sätt. Kan vi minska turbulent friktion med en poroelastisk, gropig och komplex yta jämfört med en slät yta? En eventuell minskning av friktionen med 10 % kan få stora konsekvenser för bland annat transportindustrin, men också inom energisektorn. Förhoppningen är att upptäcka nya grundläggande mekanismer som kan möjliggöra revolutionerande teknologi för manipulering av strömmande medier.

Gustafssonpriset till unga forskare vid Kungl tekniska högskolan och Uppsala universitet utgörs av ett forskningsbidrag på sammanlagt 2,5 miljoner kronor, under tre år. Pristagarna är högst 36 år. Prisområdet är teknisk fysik, vilket vid KTH innefattar bl a matematik.