Väitös (fysiikka): FM Elmeri Rivasto
Aika
29.6.2023 klo 12.00 - 16.00
FM Elmeri Rivasto esittää väitöskirjansa ”Vortices and Artificial Defects in High-Temperature Superconducting Thin Films” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa torstaina 29.6.2023 klo 12.00 (Turun yliopisto, Natura, XXI, Turku).
Väitöskirja yliopiston julkaisuarkistossa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-9309-3
Vastaväittäjänä toimii professori Amit Goyal (State University of New York, USA) ja kustoksena professori Petriina Paturi (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on fysiikka.
Yleisön on mahdollista osallistua väitökseen myös etäyhteyden kautta:
https://utu.zoom.us/j/65051353116 (Meeting ID: 650 5135 3116)
***
Tiivistelmä väitöstutkimuksesta:
Suprajohteet ovat materiaaleja, joiden resistanssi, eli niiden kyky vastustaa sähkövirran kulkua, katoaa kun niitä jäähdytetään materiaalille ominaisen lämpötilan alapuolelle. Tämän ansiosta suprajohteet mahdollistavat laajan valikoiman sekä nykyisiä että potentiaalisia sovelluskohteita niin tekniikan kuin fysiikan perustutkimuksenkin saralta. Näihin lukeutuvat mm. kvanttiteknologia, fuusioreaktorit, pimeän aineen tutkimus ja hiukkaskiihdyttimet.
Väitöstutkimus keskittyy tutkimaan materiaaleja, jotka lukeutuvat hyvin erikoiseen suprajohtavuuden osa-alueeseen: korkean lämpötilan suprajohteisiin. Suprajohtavuus esiintyy näissä materiaaleissa poikkeuksellisen korkeassa lämpötilassa, noin -180 °C. Tyypilliselle matalan lämpötilan fysiikan tutkijalle tämä vastaa huoneenlämpötilassa tehtävän tutkimuksen suorittamista kuumassa saunassa. Tästä juontaa kenties harhaanjohtava nimitys “korkean lämpötilan” suprajohteesta.
Korkean lämpötilan suprajohteille on ominaista niitä ympäröivän ulkoisen magneettivuon kvantittuminen yksittäisiksi vortekseiksi materiaalin sisällä. Yksittäisen vorteksin magneettivuo vastaa siis pienintä mahdollista vuota, jonka monikerroista suuremmat kentät koostuvat. Vorteksin merkityksen voi helposti selittää jopa lapselle: yksittäinen vorteksi on magneettivuolle sama, kuin mitä yksittäinen legopalikka on niistä muodostuvalle legotalolle.
Väitöstutkimuksessa syvennytään vorteksien monimutkaisen dynamiikan tutkimiseen korkean lämpötilan suprajohtavissa ohutkalvoissa hyödyntäen samanaikaisesti teoreettisia, laskennallisia sekä kokeellisia menetelmiä. Suoritetut tutkimukset tarjoavat syvempää ymmärrystä vorteksien ja erilaisten kidevirheiden välisestä vuorovaikutuksesta, sekä näiden yhteisvaikutuksesta ohutkalvojen suprajohtaviin ominaisuuksiin. Väitöstutkimuksessa hyödynnetyt simulaatio- sekä tekoälymallit ovat mahdollistaneet monikerrosohutkalvorakenteiden tehokkaan optimoimisen, parantaen huomattavasti ko. materiaalien sovellettavuutta eri aloille.
Väitöskirja yliopiston julkaisuarkistossa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-9309-3
Vastaväittäjänä toimii professori Amit Goyal (State University of New York, USA) ja kustoksena professori Petriina Paturi (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on fysiikka.
Yleisön on mahdollista osallistua väitökseen myös etäyhteyden kautta:
https://utu.zoom.us/j/65051353116 (Meeting ID: 650 5135 3116)
***
Tiivistelmä väitöstutkimuksesta:
Suprajohteet ovat materiaaleja, joiden resistanssi, eli niiden kyky vastustaa sähkövirran kulkua, katoaa kun niitä jäähdytetään materiaalille ominaisen lämpötilan alapuolelle. Tämän ansiosta suprajohteet mahdollistavat laajan valikoiman sekä nykyisiä että potentiaalisia sovelluskohteita niin tekniikan kuin fysiikan perustutkimuksenkin saralta. Näihin lukeutuvat mm. kvanttiteknologia, fuusioreaktorit, pimeän aineen tutkimus ja hiukkaskiihdyttimet.
Väitöstutkimus keskittyy tutkimaan materiaaleja, jotka lukeutuvat hyvin erikoiseen suprajohtavuuden osa-alueeseen: korkean lämpötilan suprajohteisiin. Suprajohtavuus esiintyy näissä materiaaleissa poikkeuksellisen korkeassa lämpötilassa, noin -180 °C. Tyypilliselle matalan lämpötilan fysiikan tutkijalle tämä vastaa huoneenlämpötilassa tehtävän tutkimuksen suorittamista kuumassa saunassa. Tästä juontaa kenties harhaanjohtava nimitys “korkean lämpötilan” suprajohteesta.
Korkean lämpötilan suprajohteille on ominaista niitä ympäröivän ulkoisen magneettivuon kvantittuminen yksittäisiksi vortekseiksi materiaalin sisällä. Yksittäisen vorteksin magneettivuo vastaa siis pienintä mahdollista vuota, jonka monikerroista suuremmat kentät koostuvat. Vorteksin merkityksen voi helposti selittää jopa lapselle: yksittäinen vorteksi on magneettivuolle sama, kuin mitä yksittäinen legopalikka on niistä muodostuvalle legotalolle.
Väitöstutkimuksessa syvennytään vorteksien monimutkaisen dynamiikan tutkimiseen korkean lämpötilan suprajohtavissa ohutkalvoissa hyödyntäen samanaikaisesti teoreettisia, laskennallisia sekä kokeellisia menetelmiä. Suoritetut tutkimukset tarjoavat syvempää ymmärrystä vorteksien ja erilaisten kidevirheiden välisestä vuorovaikutuksesta, sekä näiden yhteisvaikutuksesta ohutkalvojen suprajohtaviin ominaisuuksiin. Väitöstutkimuksessa hyödynnetyt simulaatio- sekä tekoälymallit ovat mahdollistaneet monikerrosohutkalvorakenteiden tehokkaan optimoimisen, parantaen huomattavasti ko. materiaalien sovellettavuutta eri aloille.
Viestintä