Väitös teknillisen fysiikan alalta, DI Jere Mäkinen

Diplomi-insinööri Jere Mäkinen väittelee perjantaina 1.3.2019 klo 12 Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulussa salissa T2, Konemiehentie 2, Espoo. Väitöskirjassa "Dynamics and vortex structures in topological superfluid 3He at ultra-low temperatures and under confinement" tutkittiin kvantittuneita virtauspyörteitä sekä niiden dynamiikkaa helium-3 supranesteissä, keskittyen ultrakylmiin lämpötiloihin sekä rajoitetun geometrian näytteisiin.

Kvantittuneet virtauspyörteet ovat esimerkki nk. topologisista virheistä, joita syntyy tietynlaisten faasimuutosten seurauksina. Energian häviömekanismien sekä kvantittuneiden virtauspyörteiden käyttäytymisen ymmärtäminen voisi raottaa verhoa esimerkiksi turbulenssin, neutronitähtien, tai universumimme parempaan ymmärtämiseen. Väitöskirjassa varmennettiin virtauspyörteiden vuorovaikuttaminen niitä ympäröivien viritystilojen, nk. kvasihiukkasten, kanssa sekä löydettiin energian häviömekanismi, joka mahdollistaa energiahäviöt myös absoluuttisessa nollapisteessä. Väitöskirjassa löydettiin myös uudentyyppinen kvantittunut virtauspyörre, nk. puolikvanttipyörre, sekä varmennettiin ensimmäistä kertaa ikinä sen muuttuvan nk. säikeiden rajaamaksi seinäksi rajoitetussa geometriassa esiintyvän faasimuutoksen seurauksena. Puolikvanttipyörteet ennustettiin supranesteissä ja säikeiden rajaamat seinät kosmologisessa yhteydessä, kumpikin toisistaan riippumatta kymmeniä vuosia sitten.

Vastaväittäjä: Dr. Viktor Tsepelin, Lancaster University, UK

Kustos: professori Pertti Hakonen, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu, teknillisen fysiikan laitos