Fysikforskare får 16 miljoner i anslag av Vetenskapsrådet

– Karbider i stål kan fungera som fällor för väte i stål. Dessa blir då mindre känsliga för så kallad väteförsprödning. Målet med projektet är att förstå detta fenomen genom att använda atomistisk modellering och atomsondstomografi. Vi ska försöka ta reda på vilka positioner, på atomär skala, som är mest effektiva för att fånga in väte, och hur detta beror på vilken sorts karbider det är.

– Väteförsprödning begränsar användningen av höghållfasta stål. Dessa har stor potential för att ge viktsbesparingar, och därmed minskad energiförbrukning i t.ex. transportsektorn. Att öka förståelsen för väte i material är även av allmänt intresse, liksom möjligheterna att studera väte, både experimentellt och med modellering.

– Anslaget kommer lägligt med tanke på att vi kommer att få en ny atomsond nästa år, och den har en del kringutrustning som kommer att vara användbar för väte-experiment. Anslaget kommer också förstärka samarbetet mellan teori och experiment på institutionen. Anslaget delas mellan mig och Paul Erhart.

– Projektets fokus är på den så kallade dynamoprocessen, som genererar magnetfält i astrofysiska system. Medan stjärn- och planetdynamon är väl studerade, är vår förståelse av dynamon i galaxhopar mycket mer begränsad. Det beror på att stjärnornas inre kan modelleras som en enkel ledande vätska, medan galaxhoparnas heta och tunna plasma uppvisar en mycket mer komplex dynamik. Inom projektet kommer jag att fånga detta komplexa beteende till noggranna men fortfarande numeriskt hanteringsbara plasmamodeller med hjälp av nyare datadrivna metoder, och sedan använda dessa numeriska modeller för att studera den sammanflätade dynamiken hos magnetfält och materia i universums allra största skalor.

– Projektet kommer att upplösa dynamoprocessen på en mikrofysisk nivå på ett sätt som inte gjorts tidigare. Detta kommer att möjliggöra ett stort steg mot en heltäckande förståelse av utvecklingen av de största gravitationsbundna systemen i universum. De utvecklade modelleringsmöjligheterna kommer också att gynna studiet av andra turbulenta magnetiserade plasmasystem, såsom vår omedelbara rymdmiljö, samt hjälpa designen och tolkningen av laboratoriebaserade dynamoexperiment i laserproducerade plasmor. Modelleringen har också potential att ge förbättrade kunskaper om galax- och stjärnbildning.

 

– I projektet tar jag metoder från kinetisk plasmafysik - där jag har min huvudsakliga vetenskapliga bakgrund - till dynamoforskning, där jag är relativt ny. Att korsa gränser mellan forskningsfält kan vara svårt och kräver frihet på flera plan. Detta forskningsanslag ger mig friheten att driva en ambitiös forskningsidé som involverar nya tillvägagångssätt. Att detta forskningsförslag fick finansiering är också en uppmuntran som jag uppskattar mycket.

– Projektet ”Teoretisk kärnfysik med precision” handlar om att utveckla nya statistiska metoder för att studera teoretiska osäkerheter. Specifikt vill vi kombinera EFT-modeller för den starka växelverkan med lösningsmetoder för det kvantmekaniska mångkropparsproblemet och göra förutsägelser av fenomen inom lågenergetisk kärnfysik.

– En grund för vetenskapliga framsteg är jämförelser av teoretiska förutsägelser med experimentella observationer. För att kunna dra slutsatser från sådan konfrontation måste vi kunna kvantifiera vilka osäkerheter som finns, både på den experimentella och den teoretiska sidan. I detta gränsland kan vår forskning bidra. Specifikt handlar projektet om att testa vår teoretiska beskrivning av subatomär fysik och de fundamentala krafterna, men den statistiska metodiken kan vara väldigt användbar inom många områden.

– Att vi kan rekrytera en postdoc och fortsätta vara en aktivt drivande forskningsgrupp inom vårt område.

Läs mer om detta projekt på våra engelska sidor.