Thorsten Ludwig Arnold, doktorsnemi við Raunvísindadeild
„Ég er að þróa tölvulíkan sem ég ætla að nota til að sjá fyrir ferðalag rafeinda í smásæjum kerfum,“ segir Thorsten Ludwig Arnold, doktorsnemi í eðlisfræði við Háskóla Íslands.
Rannsóknin gæti haft víðtæk áhrif á kunnuglega þætti í okkar nútímasamfélagi, allt frá ljósrofum til smæstu rafeindasmára í tölvum. Hugsanlegt er að niðurstöður rannsóknarinnar leiði til þess að hægt verði að framleiða enn smærri rafeindasmára en hægt er í dag.
Tækniframfarir í samfélagi nútímans velta á því með hvaða hætti hægt er að stjórna hreyfingu rafeinda. „Vegna smæðar rafeindasmára er erfiðara en ella að skilja undirliggjandi þætti vegna skammtafræðinnar sem lýsir eiginleikum þessara agna. Aðeins er hægt að segja til um staðsetningu rafeinda með líkindum samkvæmt skammtafræðinni.“
„Líkanið verður notað til að segja fyrir um og skýra leiðnieiginleika rafeindakerfa á nanómetraskala í örsmáum hálfleiðurum og í atóma- og sameindakerfum,“ segir Thorsten sem er frá Þýskalandi. „Líkanið felur í sér víxlverkun rafeinda. Gagnkvæm áhrif rafeinda eiga rætur að rekja til rafhleðslu rafeindanna og lögmála skammtafræðinnar,“ bætir hann við. Í framhaldi af því stendur til að útbúa fjölhæft tímaháð líkan af flutningi rafeinda.
Thorsten hlakkar til að bera saman niðurstöður rannsóknarinnar við niðurstöður annarra fræðimanna. „Líkanið kemur væntanlega til með að gegna mikilvægu hlutverki við gerð örsmárra hálfleiðara, t.d. rafeindasmára, sem vinna á grunni skammtafræði.“
Verkefnið byggist á og tengir saman reynslu og þekkingu sem safnast hefur í rannsóknahópum Hannesar Jónssonar í skammtaefnafræði og Viðars Guðmundssonar í eðlisfræði.
Thorsten hlaut á vordögum 2011 styrk úr Háskólasjóði H/f Eimskipafélags Íslands vegna rannsóknar sinnar. Sjóðurinn hefur það að markmiði að veita styrki til stúdenta í rannsóknartengdu framhaldsnámi við Háskóla Íslands.
Leiðbeinandi: Viðar Guðmundsson, prófessor í eðlisfræði, Raunvísindastofnun Háskóla Íslands.