Presentation

Jag forskar i grundläggande kvantfysik och halvledarnanoteknologi genom att studera nanometerstora halvledarstrukturer som innestänger elektroner i kvantprickar och kvanttrådar.

Med hjälp av dessa skapar man konstgjorda objekt vars egenskaper styrs av kvantmekaniska lagar. Potentiellt är sådana kvantstrukturer viktiga för framtida spinntronik, mikroelektronik, fotonik och kvantinformatik därför att kvantmekaniken i princip erbjuder nya lösningar och funktionalitet hos halvledarstrukturer och komponenter som ständigt miniatyriseras och inom några år kommer att ha reducerats till nanoteknologi med linjebredder på några tiotals nanometrar eller mindre. 

Aktuell forskning 

Nanomagnetism i halvledarkvantstrukturer för tillämpning i spinntronik och kvantinformatik 

Just nu jobbar jag främst med kvanttransport av elektroner och Wigner-lokalisering i helelektriska spinnpolarisatorer och spinnventiler. Syftet med projektet är att teoretiskt modellera motsvarande elektrontillstånd och bestämma under vilka villkor spontan lokal magnetisering respektive avmagnetisering, kristallin ordning (magnetiska Wigner-gitter) etc. kan uppstå. De magnetiska tillstånden är ofta exotiska till sin natur och utgör därför vitalt forskningsområde. Till exempel leder den spontana magnetiseringen av en kvantpunktkontakt till att endast elektroner med en given spinnriktning kan passera kvantpunktkontakten kan utnyttjas för selektiv spinninjektion. Fenomenet har därför principiellt intresse inom det nya området spinnelektronik.

Bound electron state in a quantum point contact in the case of shallow confinement potential

Zig-zag configuration for localization of 16 electrons in a quantum wire 

Anti-ferromagnetic localization of four electrons within a quantum wire

Wave function for the electron in a quantum wire for the scattering state with the higher energy

Wave function for the electron in a quantum wire for the scattering state with the lowest energy

Publikationer

2018

Karl-Fredrik Berggren, Felix Tellander, Iryna Yakymenko

Basic modelling of transport in 2D wave-mechanical nanodots and billiards with balanced gain and loss mediated by complex potentials

Ingår i Journal of Physics

Artikel i tidskrift

H. Karlsson, Iryna Yakymenko, Karl-Fredrik Berggren

Nature of magnetization and lateral spin-orbit interaction in gated semiconductor nanowires

Ingår i Journal of Physics

Artikel i tidskrift

K. A. Bugaev, V. V. Sagun, A. I. Ivanytskyi, Iryna P. Yakimenko, E. G. Nikonov, A. V. Taranenko, G. M. Zinovjev

Going beyond the second virial coefficient in the hadron resonance gas model

Ingår i Nuclear Physics A

Artikel i tidskrift

Curriculum vitae  

Akademiska examina:   

PhD Physical and Mathematical Sciences, Bogolyubov Institute for Theoretical  Physics, Kiev, Ukraine, 13 June 1991 

MS Radiophysics, Kiev State University, 29 June 1982 

PostDoc: 

1993 – 1994 Laboratory of the Organized Molecular Systems, Institute of Molecular Chemistry, CEA CE Saclay, France 

Docent: 

2005, March 18 Docent in Theoretical Physics, Linköpimg University, Department of Physics, Chemistry and Biology, IFM   

Anställningar:  

2010 – Nuvarande Professor i Teoretisk fysik, IFM, Linköpings universitet 

2002 – 2010 Universitetslektor, IFM, Linköpings universitet 

1999 – 2002 NFR Gästprofessor, IFM, Linköpings universitet

1997 – 1999 Forskare, Linköpings universitet

1994 – 1997 Researcher, Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, Academy of Sciences of Ukraine, Kiev 

1986 – 1994 Junior Researcher, Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, Academy of Sciences of Ukraine, Kiev 

Utmärkelser 

Införande i 16:de, 17:de, 18:de och 21:a upplagan av "Who's Who in the World" (1999 – 2004), New York, USA 

Införande i 5:e (Millennium) upplagan av "Who's Who in Science and Engineering" (2000 – 2001), New York, USA 

Införande i 15:e upplagan av "World Who's Who of Women" (2009), New York, USA

Undervisning 

  • TFYA18 Fysikaliska matematiska metoder 
  • TFYA19 Kvantdatorer 
  • TFYA28 Kvantdynamik 
  • TFYA40 Analytisk mekanik 
  • Kvantmekanik I och II (doktorandkurser)

Relaterad forskning

Medarbetare