9.11.2018

PRESSMEDDELANDE
9.11.2018
Åbo Akademi
Disputation 

Doktorsavhandling om studier av elektroner i materialet grafen

FM Johanna Grönqvists doktorsavhandling i fysik framläggs till offentlig granskning fredag 16.11.2018 vid fakulteten för naturvetenskaper och teknik vid Åbo Akademi.

Avhandlingen heter Strong Coulomb Coupling In Graphene – Microscopic theory of a many-body ground state and its excitations.

I avhandlingen beskrivs studier av elektroner i materialet grafen. Grafen är ett tvådimensionellt material som består av kolatomer. Ett grafenskikt är starkt och flexibelt och har en mycket hög elektrisk ledningsförmåga. Elektronernas beteende bestämmer många av materialets egenskaper, t.ex. den elektriska ledningsförmågan och spektret, dvs. hur materialet reagerar på ljus.

I vanliga fall bestäms elektronernas beteende i ett material av atomerna eller jonerna som utgör materialet. I vissa speciella fall kan dock elektronernas inbördes växelverkan skapa ett exotiskt kollektivt tillstånd som ändrar materialegenskaperna radikalt – det här är den starka Coulomb-kopplingen som avhandlingens titel syftar på.

I avhandlingen har man utvecklat en metod för att studera elektronernas rörelse i grafen med kvantmekaniska ekvationer. Med hjälp av numeriska datorsimulationer av dessa ekvationer kan man räkna ut hur elektronerna beter sig och reagerar. Med hjälp av metoden undersöks också under vilka omständigheter elektronerna i grafen kunde vara i det starkt kopplade tillståndet. Denna möjlighet skulle vara avgörande t.ex. för att använda grafen som medium i en transistor.

En stor del av avhandlingens undersökningar handlar också om hur dessa beteenden ändrar sig beroende på yttre omständigheter som man kan utsätta grafenskiktet för, t.ex. elektriska fält eller närhet till andra material. Studierna har utförts delvis vid Åbo Akademi och delvis vid TU Berlin och Philipps-universitetet i Marburg.

Avhandlingens metoder kan också tillämpas på andra liknande tvådimensionella material, t.ex. elektroner i kolnanorör och i tvålagersgrafen som också behandlas i avhandlingen. Också inom det högaktuella området av skräddarsydda tvådimensionella material har dessa metoder tillämpats för att hitta elektroniska tillstånd och fenomen.

Johanna Grönqvist disputerar fredagen den 16 november 2018 kl. 13 i auditorium Ekwall, Gadolinia, Porthansgatan 3, Åbo. Opponent är professor Mikael Fogelström, Chalmers tekniska högskola, Sverige och kustos är professor Markus Lindberg, Åbo Akademi.

Johanna Helena Grönqvist är född 8.4.1982 i Esbo. Hon avlade studentexamen 2001 vid Borgå gymnasium och filosofie magisterexamen vid Åbo Akademi, 2006.

Johanna Grönqvist kan vid behov nås per telefon +31 6 1102 5388 eller e-post johanna.h.gronqvist@abo.fi.

Avhandlingen finns elektroniskt i Doria:
www.doria.fi/handle/10024/163705?locale=lsv

Klicka på bilden för att få fram en tryckduglig version.
Bilden får fritt användas av medierna.

Med vänliga ÅA-hälsningar,
Mia Henriksson
Informatör