Populærvidenskabelig titel på dit projekt
Nye materialeegenskaber genereret af periodisk påvirkning.
Hvad handler dit ph.d.-projekt om?
I dag har vi en god forståelse af mange af de principper, fysikkens love, som verden omkring os kan forstås ud fra. Visse af disse love indebærer, at 
verden opfører sig fundamentalt anderledes på mikroskopisk niveau, end vi er vant til. Det er endnu langt fra klart, hvad følgerne af disse love er, og hvilke muligheder de giver os. I de sidste 5 år har man forudsagt, at ellers almindelige materialer kan få visse nye, og hidtil usete, egenskaber ved at udsætte dem for en ydre påvirkning, der varierer periodisk over f.eks. et svingende elektrisk felt. Disse såkaldt ”topologisk beskyttede” egenskaber, eksempelvis kontrolleret pumpning af elektrisk ladning, er karakteriseret ved, at de i princippet kan observeres under almindelige forhold og ikke bare i laboratoriet. Min forskning går ud på at undersøge, hvilke nye egenskaber der i princippet er mulige at opnå med periodisk drivning, og hvordan sådanne egenskaber i praksis kan observeres.
Hvordan opstod din interesse for dit forskningsfelt?
Jeg har været interesseret i naturvidenskab og fysik, siden jeg var helt lille. Tanken om, at næsten alle de ting, vi ser, kan forklares ud fra få og simple principper, har altid været utrolig fascinerende for mig. Jeg har drømt om at forske i fysik fra omkring 10-års alderen. Siden har jeg været så heldig, at jeg kunne følge min interesse i forbindelse med studievalg og nu som ph.d.-studerende. Jeg endte inden for teoretisk faststoffysik, da det bringer mange dele af fysikken sammen, og fordi der her er et tæt samarbejde mellem teori og eksperiment. Det er desuden ekstra spændende, når de naturlove, vi har kendt i 100 år, har nye, uforudsete, overraskende og måske endda brugbare konsekvenser.
Hvad er de forskningsmæssige udfordringer og perspektiver ved dit projekt?
I teoretisk fysik arbejder man ofte med enkle matematiske modeller, når et princip skal demonstreres. Men virkeligheden er desværre alt for kompliceret, til at den kan forstås med en simpel model. Der er mange ting, der skal tages højde for, før man kan sige, om et princip, der har vist sig i en model, kan observeres i et eksperiment. Eksempelvis vil et materiale, der udsættes for et svingende elektrisk felt normalt blive varmere og varmere (det er groft sagt, hvad du ser, hvis du kommer din mobiltelefon i mikrobølgeovnen). Paradoksalt nok kan en høj koncentration af urenheder i materialet modvirke dette, uden at de interessante egenskaber forsvinder. Lige nu går en stor del af mit projekt ud på sådanne overvejelser. Hvis det lykkes at nå hele vejen fra princip til eksperiment, kan periodisk drivning til gengæld blive et nyt værktøj til at give et materiale en eftertragtet egenskab (f.eks. i elektronik), og vi er ikke længere begrænset af, hvad vi kan sætte sammen fra det periodiske system.
Hvad betyder et EliteForsk-rejsestipendium for dine fremtidige muligheder?
Min forskning foregår i tæt samarbejde med forskere ved Technion – Israel Institute of Technology og California Institute of Technology. Rejsestipendiet går til rejser til disse steder i slutningen af 2017 i forbindelse med de projekter, jeg er i gang med.
Fagområde
Teoretisk faststofysik
Forskningsinstitution
Niels Bohr Instituttet, Københavns Universitet
Bopælskommune
København
Kontaktoplysninger
Mobil: 2537 1045, e-mail: nathan@nbi.ku.dk