Föreläsare 2024

Celsiusföreläsare: Professor Chris Polly

Chris Polly är partikelfysiker vid Fermi National Accelerator Laboratory utanför Chicago, IL. Han tog sin grundexamen i matematik och fysik vid Missouri University of Science and Technology och tog sin doktorsexamen i fysik vid University of Illinois. Han har arbetat med partikelacceleratorbaserade experiment som använder strålar av subatomära partiklar, både myoner och neutriner, för att utforska de grundläggande byggstenarna i materia och de grundläggande krafter som styr dem. Senast var han projektledare och vetenskaplig talesperson för Muon g-2-experimentet. Han är medlem i American Physical Society och en av vinnarna av den prestigefyllda 2021 Falling Walls-nomineringen inom fysik.

Föreläsning: The Magic of Muons

Det har gått 88 år sedan upptäckten av myonen inledde en revolution i vår förståelse av materiens grundläggande beståndsdelar. Denna gåtfulla partikel har fascinerat forskare ända sedan dess och har använts för allt från röntgen av pyramider till att undersöka förekomsten av andra nya partiklar och naturlagar i vår strävan att förstå några av vår tids största mysterier. Detta föredrag kommer att fokusera på några av de sätt på vilka myoner används i experiment idag. I synnerhet intensiva partikelacceleratorbaserade källor, som den vid Fermilab, banar väg för en aldrig tidigare skådad känslighet för ny fysik. Nya resultat från Muon g-2-experimentet och en bred översikt över framtiden för myonfysik kommer att presenteras.

Professor Johan Bijnens

Johan Bijnens tog sin masterexamen vid Katolska universitetet i Leuven 1982 och sin doktorsexamen 1985 vid California Institute of Technology.

Han har haft anställningar vid DESY i Hamburg, LMU i München, CERN i Genève och Nordita i Köpenhamn innan han kom till Lunds universitet 1997. Bijnens arbete är koncentrerat till lågenergipartiklar med arbete på mesoninteraktioner, CP-violation och ett antal precisionsobservabler.

Föreläsning: The Standard Model prediction of the muon anomalous magnetic moment

Det är svårt att förutsäga observationer med mycket hög precision. I föreläsningen ger Johan Bijnens en översikt över vad som ingår i beräkningen av myonens anomala magnetiska moment i standardmodellen, vilka de största begränsningarna är för närvarande och vilka förbättringar vi kan förvänta oss inom den närmaste framtiden.

Universitetslektor Rebeca Gonzalez Suarez

Rebeca Gonzalez Suarez är partikelfysiker med erfarenhet från de två stora vetenskapliga samarbetena vid CERN:s Large Hadron Collider (LHC), CMS och ATLAS.

Under sin tid i CMS utförde hon betydande fysikaliskt arbete med Higgs boson och spelade en nyckelroll i upptäckten av den. Hon hade också en betydande inverkan på toppkvarkforskningen, inklusive den första observationen av enstaka toppkvarkar som producerats med W-bosoner.

År 2018 anslöt sig Rebeca till Uppsala ATLAS-gruppen och fokuserade sin uppmärksamhet på de grundläggande öppna frågorna inom området. Hennes forskningsintressen spänner över olika aspekter av sökningar efter ny fysik och datavetenskapliga metoder. Hon är också aktivt engagerad i utvecklingen av framtidens partikelkolliderare, särskilt Future Circular Collider (FCC) också vid CERN. Hennes forskning stöds av det svenska forskningsrådet, Centrum för tvärvetenskaplig matematik (CIM) i Uppsala, AI4Research-projektet och Carl Tryggers stiftelse.

Rebeca har, och har haft, flera roller inom vetenskapligt ledarskap, inklusive sammankallande för undergruppen Higgs to WW, sammankallande för undergruppen Single Top och samordning av hela programmet för toppkvarkfysik inom CMS. Hon samordnar för närvarande arbetsgruppen "Direct discovery potential" (WG1-SRCH) i European Committee for Future Accelerators (ECFA) Higgs Factory Study och BSM Physics Performance group för FCC.

Föreläsning: Searches for physics beyond the Standard Model at the high energy frontier

Sedan upptäckten av Higgs-bosonen vid LHC-experimenten 2012 saknar högenergipartikelfysiken för första gången en tydlig energiskala som sökandet efter ny fysik kan inriktas på. Inga andra nya partiklar än Higgsbosonen har dykt upp, och efter hundratals precisionsmätningar har inga betydande avvikelser från förutsägelserna observerats vid LHC. Standardmodellen verkar helt enkelt fungera.

Vi vet dock att standardmodellen i själva verket inte fungerar. Den tar inte hänsyn till etablerade experimentella fenomen som neutrinomassor, mörk materia och mörk energi, den kräver finjustering och uppvisar andra teoretiska inkonsekvenser. Dessutom finns det många små oförklarliga effekter inom olika områden.

De kommande uppgraderingarna av LHC och utsikterna för framtida kolliderare erbjuder spännande möjligheter att utforska högre energiregimer och potentiellt upptäcka nya partiklar eller fenomen som kan lösa denna spänning. Precisionsmätningar är lika avgörande, eftersom små avvikelser från förutsägelserna skulle kunna tyda på förekomsten av ny fysik.

De utmaningar som vissa av de öppna frågorna innebär, såsom mörk materia och mörk energi, kan kräva ett tvärvetenskapligt tillvägagångssätt som kombinerar insikter från partikelfysik, astrofysik och kosmologi.

Detta föredrag kommer att diskutera sökningar efter ny fysik vid den nuvarande energifronten och bortom denna, i framtida kolliderare. Jag kommer att diskutera den nuvarande statusen, de utmaningar man står inför och de lovande vägarna för framtida forskning inom högenergipartikelfysik. Det är en spännande tid för området, med potential för banbrytande upptäckter som kan omforma vår förståelse av universums grundläggande natur.

Linnéföreläsare: Jürgen Janek

Jürgen Janek är professor i fysikalisk kemi vid Justus Liebig University i Giessen (JLU), Tyskland, chef för JLU Center for Materials Research och vetenskaplig ledare för BELLA-laboratoriet vid KIT, Karlsruhe. Han var gästprofessor vid Seoul National University (Sydkorea), Tohoku University (Sendai, Japan) och D'Aix-Marseille University (Frankrike), har ett hedersdoktorat från TU Delft (Nederländerna), är medlem i Leopoldina – Tysklands nationella vetenskapsakademi – och tilldelades nyligen det första Grevepriset av Leopoldina. Han innehar ett flertal patent, har publicerat mer än 450 referentgranskade artiklar och fått ett flertal utmärkelser. Hans forskningsintressen fokuserar på fysikalisk kemi hos oorganiska fasta ämnen, jontransport och reaktivitet i fasta tillståndet, särskilt på egenskaperna hos material med både jon- och elektronledning, defektkemi i saltmaterial, reaktionskinetik i fasta tillståndet och gränssnitt mellan olika fasta ämnen. Under de senaste åren har hans forskning varit starkt inriktad på batterimaterialens kemi, fasta elektrolyter och fastfas-batterier samt operando-studier av batterier. Han är vetenskaplig samordnare för det tyska kompetensklustret för fastfas-batterier FestBatt som finansieras av BMBF (Federal Ministry for Education and Research) och medlem i DFG:s kompetenskluster POLiS vid Ulm/Karlsruhe.

Föreläsning: Electrochemical Energy Storage beyond Lithium-Ion Batteries

Litium-jonbatterier har blivit kärnan i den elektrokemiska lagringstekniken och deras användningsområde utvidgas dag för dag. Detta väcker också frågan om det finns andra elektrokemiska cellkoncept som kan ta plats bredvid litiumjon-batterierna. Idag finns det två viktiga inriktningar för forskning och utveckling: För det första strävan efter litiumbaserade batterier med ännu högre prestanda när det gäller lagrad energi per massa eller volym, laddningshastighet, hållbarhet och kostnad. Detta förklarar den starka trenden för fastfas-batterier med anoder med hög kapacitet (särskilt litiummetall). För det andra söker man efter alternativa battericellskoncept som kan ge fördelar när det gäller användningen av naturresurser, undvika kritiska leveranskedjor, minska batteriets koldioxidavtryck och dess kostnad. Detta förklarar forskningen inom så kallade "post-litium"-koncept, dvs. natrium-jonbatterier, magnesiumbaserade batterier, organiska redox-batterier och andra.

Denna föreläsning kommer huvudsakligen att ge en översikt över de nuvarande forskningsperspektiven inom detta område och kommer att fokusera på frågan om fastfas-batterier kan överträffa den nuvarande litium-jonteknologin baserad på flytande elektrolyter. Som en del av detta kommer den potentiella rollen för litiummetallanoden att diskuteras, och både in situ- och operando-experiment angående funktionen hos litiummetallanoden kommer att presenteras. Huruvida natrium-jonbatterier och deras fastfas-versioner också kan lyckas kommer dessutom att diskuteras kortfattat.

Professor Rakel Wreland Lindström

Rakel Wreland Lindström är professor i kemiteknik vid KTH, vid avdelningen för tillämpad elektrokemi. Hennes nuvarande forskningsintressen omfattar bränsleceller och batterier, med fokus på prestanda och åldring av kommersiella eller nya komponenter i Proton Exchange eller Anion Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC och AEMFC), Li-ion och Redox Flow Batteries (RFB). Hon har en doktorsexamen i oorganisk kemi från Göteborgs universitet 2003. Innan hon fick en fakultetstjänst vid KTH 2009 var hon postdoktor vid Paris Tech/CNRS och vid Ulm Universität.

Föreläsning: Ageing of Commercial Lithiumion Batteries

Sedan litium-jonbatterierna lanserades för cirka 30 år sedan har utvecklingen varit betydande, särskilt efter att de introducerades i elfordon. Förutom att bli billigare har cellerna blivit större och förbättrats både när det gäller energitäthet och livslängd. Denna presentation kommer att ge en glimt av några av de kunskaper vi har förvärvat vid Tillämpad elektrokemi, KTH, genom att studera åldrandet av kommersiella celler i fruktbart samarbete med den svenska fordonsindustrin, Uppsala universitet och Chalmers. Vi har särskilt studerat heterogen åldring på grund av cellens design och användning. Ojämn åldring har observerats både längs jelly roll [2] och över elektrodernas djup, ofta vid grafitelektroden, som ojämn SEI-tillväxt eller Li-plätering, på grund av variationer i förhållanden som temperatur och tryck. Bättre förståelse, kvantifiering och uppskattning av åldring är viktigt för att utveckla batteridesign och optimera användningen för längre livslängd i framtiden.

Biträdande universitetslektor Guiomar Hernández

Guiomar Hernández utnämndes till docent i kemi 2022 och är för närvarande biträdande universitetslektor vid institutionen för kemi - Ångström vid Uppsala universitet. Hon tog sin doktorsexamen i tillämpad kemi och polymera material vid University of the Basque Country 2017 och arbetade med redox-aktiva polymerer för energilagring. Hennes forskningsintressen inkluderar polymera material och elektrolyter för säkra och hållbara nästa generations batterier.

Föreläsning: Boron-based binders and electrolytes for silicon-based lithium-ion batteries

Kisel är ett vanligt förekommande material med en mycket hög teoretisk kapacitet och potential att ersätta grafitanoder för att öka energitätheten i litium-jonbatterier. Denna förändring skulle kunna vara okomplicerad eftersom den inte kräver någon fullständig modifiering av de tillverkningsprocesser som används idag. Kisel drabbas dock av stora volymförändringar under cykling och en kontinuerlig uppbyggnad av ett fast gränsskikt på elektroden (SEI) som förbrukar elektrolyten och litiumreservoaren. Dessa problem är fortfarande en utmaning för utvecklingen av kiselelektroder.

Självläkande bindemedel anses vara lovande material för att hjälpa till med volymförändringarna, men mekanismen för hur de gör det är ännu inte klarlagd. Vi har använt självläkande borbaserade bindemedel för att förbättra batteriets prestanda med målet att kasta ljus över den bakomliggande mekanismen.

När det gäller elektrolyten fokuserar vi på fluorfria alternativ som är miljövänligare och mindre giftiga än de högfluorerade elektrolyter som används idag. Våra senaste resultat om SEI-bildning och andningsmekanismer under användning av borbaserade elektrolyter, i synnerhet litiumbis(oxalat)borat (LiBOB), kommer också att presenteras.