MALin pro gradu -palkinto Emmi Kirjaselle

MAL jakaa vuosittain palkinnon vuoden parhaasta pro gradu -tutkielmasta matematiikan, fysiikan ja tietojenkäsittelytieteen aloilla. Vuoden 2019 palkinto luovutettiin 28.11.2019 Emmi Kirjaselle Jyväskylän yliopiston Nanotiedekeskuksessa tehdystä työstä, jossa hän kehitti ja mittasi suprajohtavat tunneliliitokset kolmiulotteisen fononikiteen päälle.

Emmi Kirjanen työskentelee Keski-Suomen sairaanhoitopiirissä erikoistuvana fyysikkona. Hänen opinnäytetyönsä nimi on Tunnel junction thermometry on three-dimensional phononic crystals ja se on ladattavissa osoitteesta http://urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-201812205271(link is external) .

Työn sisällöstä:

Fononikiteet pystyvät muokkaamaan lämmön ja äänen kulkua samaan tapaan kuin fotonikiteet valoa. Emmi Kirjasen pro gradu -työn taustalla oli tavoite kolmiulotteisten fononikiteiden termisten ominaisuuksien tutkimisesta. Niiden mittaamiseen tarvittiin lämpömittariksi soveltuvia tunneliliitoksia.

Kirjanen lähti tutkimaan tunneliliitosten valmistamista kolmiulotteisen periodisen nanorakenteen, fononikiteen, pinnalle – ja sukelsi fononikiteiden käyttöön lämpöfysiikassa. Hän kertoo, että matalissa lämpötiloissa lämmönjohtumisen kontrolloinnin tärkeys korostuu, minkä vuoksi fononikiteiden kyky vahvistaa, heikentää tai ohjata lämmön kulkua on mielenkiintoinen ja hyödyllinen ominaisuus.

Kirjasen onnistui höyrystää metallijohtimet fononikiteen pinnalle sen epätasaisesta rakenteesta huolimatta. Alle kelvinin lämpötiloissa tehdyissä elektronisissa mittauksissa kyseiset liitokset varmistettiin tunneliliitoksiksi. Työn tuloksilla on merkittävää uutuusarvoa ja ne saattavat johtaa useisiin tieteellisiin julkaisuihin.