Doktorsvörn í efnafræði - Kusse Sukuta Bersha | Háskóli Íslands Skip to main content

Doktorsvörn í efnafræði - Kusse Sukuta Bersha

Doktorsvörn í efnafræði - Kusse Sukuta Bersha - á vefsíðu Háskóla Íslands
Hvenær 
25. júní 2021 10:00 til 12:00
Hvar 

Askja

Stofa 132

Nánar 
Aðgangur ókeypis

Streymi:  https://livestream.com/hi/doktorsvornkussesukutabersha

Doktorsefni: Kusse Sukuta Bersha

Heiti ritgerðar: Atómbygging málmnanóklasa fundin út frá AC-STEM myndum (Determination of the Atomic Structure of Metal Nanoclusters from Aberration Corrected Scanning Transmission Electron Microscope Images)

Andmælendur:
Dr. Jaakko Akola, prófessor við NTNU í Þrándheimi, Noregi
Dr. Gísli Hólmar Jóhannesson, deildarstjóri hjá Keili

Leiðbeinandi:  Dr. Hannes Jónsson, prófessor við Raunvísindadeild Háskóla Íslands

Einnig í doktorsnefnd:
Dr. Egill Skúlason, prófessor við Iðnaðarverkfræði-, vélaverkfræði- og tölvunarfræðideild Háskóla Íslands
Dr. Elvar Örn Jónsson, sérfræðingur við Raunvísindastofnun Háskólans.

Doktorsvörn stýrir: Dr. Einar Örn Sveinbjörnsson, prófessor og deildarforseti Raunvísindadeildar Háskóla Íslands

Ágrip

Ákvörðun á uppröðun atóma í nanóklösum er erfitt verkefni en mjög mikilvægt til að öðlast skilning á efna- og eðlisfræðilegum eiginleikum þeirra. Nýleg mælitækni, spegilvilluleiðrétt og skannandi gegnumlýsingar rafeindasmásjá (e. aberration corrected scanning transmission electron microscope, AC-STEM) hefur gefið mikilvægar upplýsingar um slík kerfi. Þótt mælitækin séu háþróuð er úrvinnslan á mæligögnunum, sem er tvívíð mynd af klasanum á atómskala, oft ónákvæm og ekki magnbundin enn sem komið er.
Í verkefninu er þróuð aðferðafræði til að vinna úr myndum sem koma úr AC-STEM mælingum. Þar er mat á samræminu milli útreiknaðrar myndar við mældu myndirnar ásamt mati á orku nanóklasans notað í bestunarreikningum til að ákvarða hnit atómanna. Fyrst er aðferðin prófuð fyrir líkön af AC-STEM myndum fyrir bæði reglulega og óreglulega Au55 nanóklasa. Ekki er nauðsynlegt að atómin myndi raðir í klasanum og einnig er hægt að finna réttu hnitin þótt suð sé til staðar. Þá er aðferðinni beitt á mælda AC-STEM mynd af Au55 klasa. Þetta er sérstaklega krefjandi dæmi því staðsetning atómanna er óregluleg í þessum klasa. Greining á staðbundinni uppröðun atómanna sýnir að klasinn er samsettur úr tveimur hlutum, annar með strúktúreiningar sem einkenna íkósahedru og hinn dæmigerður fyrir atóm í kristal og þar er jafnframt að finna bút af flötu yfirborði. Orkulandslag klasans er kannað með reikningum á lágmarksorkuferlum milli strúktúrsins sem gefur besta samsvörun við mælingarnar og annarra strúktúra sem einnig sýna góða samsvörun. Í ljós kemur að orkuhólarnir milli þessara strúktúra eru gjarnan lágir og slíkar umraðanir atómanna geta því greiðlega átt sér stað á meðan á mælingunum stendur og þar með haft áhrif á AC-STEM myndina. Ferlarnir leiða einnig í ljós nýja strúktúra sem sumir hafa lægri DFT orku og gefa næstum jafngóða samsvörun við myndina sem fékkst með mælingunum.
Ítarleg úrvinnsla á AC-STEM myndum með útreikningum fyrir líkön af strúktúrum krefst þess að áreiðanlegt tölulegt mat sé hægt að leggja á hversu góð samsvörunin er. Í ljós kemur að einföld summa af kvaðrati frávikanna í styrk allra dílanna á myndinni er ekki góður mælikvarði á gæðin. Aðferð sem byggist á hraðaðri greiningu á afgerandi kennileitum (speeded up robust features, SURF) er þróuð og notuð til að bera saman reiknaðar myndir og mælda fyrir Au55 klasann. Þessi aðferð gefur magnbundið mat á samsvörunina sem samræmist vel niðurstöðum sem fást við skoðun myndanna.

Um doktorsefnið

Kusse fæddist í Konsó í Suður-Eþíópíu 1983 og á þrjár systur og tvo bræður sem enn búa þar. Hann lærði eðlisfræði við Mekelle-háskóla og vann þar sem aðstoðarmaður í tvö ár eftir útskrift. Þá fór hann í Erasmus MS-nám sem nefnist "Color in Informatics and Media Technology (CIMET)” og stundaði námið við tvo háskóla, Joensuu-háskóla (nú Eastern Finland-háskóli) og Háskólann í Granada á Spáni. Kusse hefur nú sest að á Íslandi ásamt eiginkonu sinni og tveimur sonum.

Kusse Sukuta Bersha

Doktorsvörn í efnafræði - Kusse Sukuta Bersha