Teknisk fysik —
Teori, modellering och datorberäkningar

Modellering av sprickor för animerad film

Joel Wretborn gjode exjobb på Dreamworks i Los Angeles, 2016 för att hitta sätt att simulera formation av sprickor i material på ett realistiskt sätt för animerad film. Han blev sedan anställd på specialeffektsföretaget Weta Digital på Nya Zeeland.

Videon nedan visar några av de simuleringar han utvecklade i sitt examensarbete.

Maskininlärning av materialegenskaper

Felix Faber gjorde ett forskningsanknutet examensarbete där maskininlärningsmetoder användes för att försöka förutsäga materialegenskaper. De tränade maskinerna användes sedan för att förutsäga nya stabila material. Arbetet fick viss uppmärksamhet i media med bl.a. en nyhet i ny teknik.

Figuren ovan visar en matris av förutsägelser för formeringsenergin för två miljoner material med elpasolitstruktur. Varje x- och y-position ger ett litet miniatyrdiagram, vilket specificerar de fyra atomerna i kristallen där varje pixel visar formeringsenergin av kristallen med den sammansättningen ifrån låg (blå) till hög (röd).

Simulering av elektroner i kiselkarbid för användning i kvantdatorer

Kiselkarbid är ett material som har visat sig interessant för bl.a. användning för kvantdatorer. Elektroner bundna till defekter i materialet kan evetuellt användas som sk. qubits, kvantdatorernas motsvarighet till de klassiska bitarna i en vanlig dator. Avdelningen för teoretisk fysik har examensarbeten som handlar om att simulera elektronernas beteende i sådana system. Joel Davidsson gjorde ett examensarbete i att implementera täthetsfunktionalsteori (en teori som används för materialsimuleringar) och blev sedan doktorand vid teoretisk fysik på LiU där han arbetar i detta forskningsområde. Han har skapat följande animation som visar hur en elektron i kiselkarbid exciteras av en foton.