Doktorsvörn í eðlisfræði - Mohammad H. Badarneh

Doktorsefni:
Mohammad H. Badarneh

Heiti ritgerðar:
Orkusparandi leiðir til að stjórna segulástöndum

Andmælendur:
Dr. Vitaliy Lomakin, prófessor við Rafmagns- og tölvuvkerfræðideild Kaliforníuháskóla, Dr. Elton Santos, við Institute for Condensed Matter and Complex Systems prófessor við Edinborgarháskóla

Leiðbeinandi:
Dr. Pavel F. Bessarab, aðstoðarprófessor við Raunvísindadeild Háskóla Íslands

Einnig í doktorsnefnd.
Dr. Hannes Jónsson, prófessor við Raunvísindadeild Háskóla Íslands, Dr. Cecilia Holmqvist, aðstoðarprófessor við Eðlisfræði- og rafmagnsverkfræðideild Linnaeus háskóla og Unnar Bjarni Arnalds, prófessor við Raunvísindadeild Háskóla Íslands.

Stjórnandi varnar:
Dr. Birgir Hrafnkelsson, prófessor við Raunvísindadeild Háskóla Íslands

Ágrip:
Skráning gagna með segulástöndum er nú notuð í ýmiskonar tækni fyrir gagnaflutning, geymslu og úrvinnslu. Þessi tækni byggist á því að geta stjórnað breytingum á seguástöndum, t.d. með púls af ytra segulsviði sem breytir stefnu seglunar. Hver segulbreyting krefst orku og það er mikilvægt að minnka þessa orkunotkun eins mikið og mögulegt er. Þessi ritgerð lýsir þróun og innleiðingu á kennilegri umgjörð fyrir stjórn segulástanda með segulsviði þar sem orkunotkunin er lágmörkuð. Með þessari aðferð er hægt að finna bestu stjórn ferla (BSF), þ.e. ferla fyrir breytingu í segulstefnu milli gefinna segulástanda þannig að lágmarksorku er krafist, og leiða út bestu stjórnpúlsa, bæði í tíma og rúmi, á kerfisbundinn hátt, án þess að skanna útslag, tíðni og lögun púlsanna. Þessi aðferðafræði veitir því grundvallarþekkingu fyrir bestu stjórn á seglun og lausnum fyrir lág-orku stafræna tækni sem byggist á seglandi efnum. Aðferðafræðinni er beitt á stjórn segulbreytinga í nanóögnum með einum og tveimur segulásum, sem og nanóvírum. Fyrir þessi kerfi er sýnt fram á að BSF fela í sér snúnig segulvigra á þann hátt sem krefst lágmarksáhrifa af ytra sviðinu á meðan eiginleg tímaframvinda kerfanna nýtist sem best til að fá fram breytingarnar úr einu segulástandi í annað. Þar að auki er sýnt fram á að lausnirnar sem fást fyrir bestu aðferðirnar fyrir seglunarbreytingar eru ekki næmar fyrir áhrifum hitastigs innan þeirra marka sem eru eðlileg fyrir notkun í tækni eða fyrir frávikum í efnaeiginleikum svo lengi sem þau eru ekki of stór. Að lokum, er þróuð aðferð til að auka enn frekar stöðulgeika bestu ferlanna með því að bæta við segulsviði langsum. Tímaframvindu stöðgunarsviðsins er hægt að ákvarða með því að stja mörk á staðbundnar truflanir frá varmabaðinu. Aðferðafræðin sem lýst er í ritgerðinni auðveldar þróun á upplýsingatækni byggða á segulástöndum þar sem orkunotkunin er lágmörkuð.

Um doktorsefnið:

Mohammad Badarneh fæddist í Jórdaníu árið 1992. Hann hlaut BS-gráðu í eðlisfræði frá Vísinda- og tækniháskólanum í Jórdaníu árið 2015 og fékk meistaragráðu í eðlisfræði árið 2017 við sama skóla.
Doktorsrannsókn hans beinist að því að þróa og innleiða nýjan fræðilegan ramma fyrir orkusparandi stjórnun segulsviðsbreytinga með ytra segulsviði. Fyrir utan vísindaiðkun sína hefur Mohammad áhuga á ýmis konar útivist, þar á meðal að hjólreiðum, ganga á fjöll og klettaklifur og hann hefur einnig gaman að því að tefla.
Að doktorsnáminu mun Mohammad sinna rannsóknarstörfum við Edinborgarháskóla.