Hide menu

Material- och Nanofysik

Profilansvarig: Fredrik Eriksson, Universitetslektor i Tunnfilmsfysik

Utvecklingen inom både teknik och samhälle är sedan länge driven av framställning, förståelse och utnyttjande av material. Olika tidsperioder delas exempelvis in efter detta ( stenålder-bronsålder-osv ). Den viktiga rollen hos materialutveckling gäller i högsta grad även idag då praktiskt taget alla industrigrenars utveckling baseras på framtagning av nya material med förbättrade eller nya egenskaper. En stor del av Sveriges export är produkter baserad på nya högteknologiska material.

 

 

 

En materialfysiker förstår sambanden mellan materialvetenskapens fyra hörnstenar: Experiment - Egenskaper - Struktur - Teori . För detta krävs en bred utbildning som täcker in allt från experimentell framställning - via avancerad materialanalys - till teoretisk modellering av nya material.

Med transmissionselektronmikroskopi (TEM) kan man studera hur atomerna arrangeras inom materialen - detta har i sin tur stor inverkan på materialens egenskaper. I exemplet till vänster ser man hur koncentriska skal av kol- och kväveatomer bildar lökliknande nanostrukturer av CNx. Materialet, som är upptäckt vid LiU, är extremt elastiskt och tåligt och används som ett tunnt skikt på alla hårddiskar idag för att skydda mot skador av skivan om skriv/läshuvudet skulle råka nudda ytan. Egenskaperna har givit det smeknamnet ”gummi­diamant”. Utbildning på TEM ingår i kursen Materialtekniska analysmetoder. Foto: Z. Czigány

Denna studieprofil inom Teknisk Fysik ger en fast grund för en materialinriktad fysiker, med såväl teoretiskt som praktiskt inriktade kurser, att deltaga i och driva denna spännande utveckling vidare. Profilen inleds med grundläggande, breda kurser inom kvantmekanik, materialfysik och experimentell fysik. Därefter finns ett stort urval av kurser att välja mellan som ger verktyg för en yrkeskarriär inom ett flertal områden. Exempel här är kurser inom elektronik och optik, framställnings- och analysinriktade kurser, samt kurser inom den absoluta forsknings­fronten, t.ex. nanoteknik.

Så kallade "nanoprickar" kan ha den goda egenskapen att de kan omvandla elektrisk ström till ljus med up till 90% efektivitet. Bilden till vänster, som är tagen med ett svepelektronmikroskop, visar µm-stora pyramider av GaN som, var och en, har en "nanoprick" av halvledarmaterialet InGaN inympad innuti toppen (röd i den schematiska bilden). Framtidens belysning spås vara baserad på denna teknik tack vare den höga energieffektiviteten och de minskningar av CO2 emissoner det innebär.

Företag som har stort behov av materialinriktade fysiker finner man inom allt från traditionell verkstadsindustri (Volvo, ABB, SKF, SAAB, Sandvik, etc.) till mindre och nystartade ” high-tech”-företag t.ex. inom områdena medicin-bioteknologi , elektronik-fotonik-kommunikation och energi-miljö . Materialområdet är ett nationellt prioriterat forskningsområde och våra studenter är eftertraktade kandidater till doktorandtjänster vid de flesta universitet och högskolor (både inom och utanför Sveriges gränser).

Många av profilens kurser ges av professorer med en stark och ofta industrinära forsknings­verksamhet. Det ger studenterna möjlighet till kontakt med både etablerade och nystartade företag (t.ex. avknoppade företag från universitet) samt tillgång till modern laboratorie­utrusning.


Responsible for this page: Fredrik Eriksson

Last updated: 03/02/16