HMC的物理研究

鼓励每个学生在他/她的特殊兴趣领域与教职员会员一起做个人的实验或理论研究。该部门在实验和理论物理学中拥有严格的学生教职员研究计划,在各种领域。目前的学生 - 教师研究领域包括:观察天文,天体物理学,生物物理学,地球物理,激光和原子物理,量子理论,固态物理和弦理论。

尼古拉斯P. Breznay

在我们的职业生涯中,我们了解到电子是反社会 - 他们从不希望在同一时间在同一个地方,并且他们的相互作用通常会被忽略,特别是在考虑几(或几百)时。但随着你越来越多地进入同一空间,电子开始互相交谈;在固体材料中,它们有时决定自发地组织,冷凝和重新排列自己 - 共同组装成我们从未从“单电子”图片中从未预测的模式和阶段。

我们的实验室研究这些量子材料的性质和应用,其中巨大的数量(1023)电子和它们的集体相互作用导致新的和迷人的行为。这些物质的电子国家可以具有熟悉的经典类似物 - 非交互式气体,强烈地相互作用,“费米”液体,或结晶固体 - 但它们也可以是没有经典类似物的基本量子机械状态。我们研究了这些物质超导体,旋转液体磁铁,电荷有序氧化物和无定形安德森绝缘体的这些异端状态 - 使用具有薄膜和散装晶体样品的动手低温实验。由于热能可以破坏脆性量子状态,因此我们将样品冷却至低于1个开尔文的温度,并检查它们的电子如何响应强烈的电磁场。

Thomas D. Donnelly

一个世纪前,可以测量的最短时间间隔,毫秒可从条纹记录方法中获得,并且到1965年,高频电子电路的能力将该限制降低到纳秒。由于激光器的发明,1965年之后的时间分辨率限制急剧下降,现在小于1fs(\(10 ^ {-15} {\ rm s} \))。这些超快激光脉冲提供了一种用于在先前无法访问的时域中探索性质的工具;可以解决非醌材料的演变,可以控制化学反应,可以监测相变,并且可以冲动沉积能量以产生高能密度的物质状态。

Donnelly基团执行实验以研究高强度激光与新型微电影靶的相互作用。我们开发能够产生新的微米和亚微米尺寸尺寸目标的机器,这些目标是为研究激光驱动的核聚变和加热机制而开发的,这使得允许激光能量通过固体密度材料在短时间内被吸收。我们使用Harvey Mudd的机器构建,表征和做科学,以及我们在奥斯汀的德克萨斯大学的合作者,我们可以访问曾经建造的一些最强大的激光系统。

要求参考信mie码

詹姆斯C. Eckert.

磁性器件技术在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。磁存储可以追溯到20世纪30年代,随着磁带记录的出现和最近的高容量计算机硬盘驱动器只是同一主题的一个变种。然而,在过去的几年里,磁性设备的数量和类型都出现了爆炸式增长。位置和位置传感器、磁开关和基于磁电阻的非易失性计算机存储器在近年来都得到了普遍的使用。这是由于发现和利用了巨磁电阻效应(GMR)而引起的。巨磁电阻现象是指在磁场作用下,系统的电阻发生较大的变化。表现出GMR的样品由铁磁性的分离区域(如铁或钴)和非磁性材料组成。利用GMR的器件需要第三个反铁磁区域,如CoO或IrMn,它们在一个或多个铁磁区域的磁化方向上产生锁定效应,称为交换耦合。交换耦合是所有这些设备的中心特性,但还没有被很好地理解。我们的研究采用了电传输,磁化,热力学, and optical measurements to study exchange coupling in thin film magnetic nano-structures with the dual goals of shedding light on the origins of exchange coupling and of enhancing the effect with an eye towards improving and developing magnetic device technologies through the control of the magnetism associated with the spin of the electrons as they move through magnetic structures. This is the budding new field of spintronics.

看到我的研究页面想要查询更多的信息。

安答:Esin

天体物理学,包括中子星和黑洞周围的吸积流和发射过程

Jason Gallicchio.
沙龙Gerbode

在物理入门课程中,我们学习了刚体和光滑表面的理想无摩擦世界。然而,日常生活的物理是复杂的:软的、粘的、湿的,而且常常远离平衡。许多材料,从生物组织到沙堆,都不能被传统的液体或固体分类。要将这些软物质进一步融入现代工程,就需要对这些材料有更深入的了解。软物质物理学探索了这些复杂系统背后的基本物理原理,并在工业、生物和材料科学中应用了一系列令人兴奋的新问题。

Gerbode Lab专注于实验性柔软物理学最前沿的两个区域:(i)胶体-悬浮在流体中的微观固体颗粒自组装成热力学相;和(2)自适应生物材料- 柔软的微观结构生物组织作用复杂运动。访问我们研究网站了解更多。

马克ilton.

软质物理:柔软,柔软和可变形物体的研究。柔软物质的例子是我们周围的。我们身体的大多数部分(例如皮肤,肌腱,血液)和许多工程材料(例如塑料,橡胶,泡沫,凝胶)下降在柔软物质的类别下。更确切地说,软质物理领域包括室温热能与应用机械或热应力相当的系统。柔软的物质通常包括介观尺寸尺度的结构(大约10nm的大约大约100μm的尺寸;在单个原子的那个中,但小于我们可以容易地用肉眼看到)。

哈维马德学院的PoSM实验室通过金宝搏188论坛好奇心驱动的方法研究软弹性固体和非牛顿流体。目前,我们感兴趣的绿色技术,使用软材料解决我们的环境足迹。特别是,我们正在研究可水处理聚合物的流体动力学和机械电池(由储存和释放弹性能量的材料制成的电池)的弹性动力学。通过研究与这些系统相关的基础物理,我们旨在为绿色技术的进一步发展提供信息。

特里萨·w·林恩

当我们保存MP3时,搜索我们的文件,或提交在线银行请求时,我们关心的信息必须编码 - 并且通常在世界各地发送 - 在某些物理系统的状态下。如果该物理系统是单个原子,单独的电子旋转或一个光子的光子怎么办?随着计算机变得更小,沟通带宽变得更加越来越多,信息技术最终将针对量子力学的微观领域升起,其中物体可以同时在两个或多个态的叠加,以及测量改变的位置正在衡量的东西。虽然这可能听起来像一个无望的混乱,但许多物理学家,数学家和计算机科学家都发现有没有理由对量子信息技术的出现兴奋。自1995年以来,我们已知一个全级量子计算机将能够快速提供大量数量,使其能够破坏当前的数据加密标准。另一方面,Quantum Mechence可以通过通信技术来救援,其中物理法本身保证对窃听者的安全性。

Lynn Lab使用量子对的量子通信协议专注于量子对,该光子对一次机械地缠绕在它们的偏振状态,空间模式或两个属性中。我们调查纠缠的作用 - 一种在古典物理中不存在的相关性 - 在包括量子秘密​​共享的协议中提供通信带宽和安全性。在实验和理论上的研究中,我们探讨了使用简单(线性)光学装置的优点和限制,用于与缠绕光子的量子通信。

格雷戈里A.Lyzenga.

地球物理学,包括利用大地测量、地震学和重力法对地壳变形和地震进行观测研究;构造过程的计算机模拟。太阳系天文学。

彼得·n·Saeta

光伏是过去三年增长最快的可再生能源,并有可能提供大量的电力需求。常规硅电池由厚的晶体制成,因为硅是红外和大部分可见的弱吸收器。薄的太阳能电池需要更少的能量和材料来制造,并且可能更迅速地延长到广泛的光伏展开。

薄细胞面临的挑战是最大化太阳光谱的吸收。我们探讨了通过金属纳米颗粒和设计成散射入射辐射到平行于电池表面传播的引导模式的其他结构的吸收的增强。

要求参考信

Vatche Sahakian.

字符串理论可以被视为探索理论物理前沿的新异国情调思想的框架。在其心脏中,除了作为粒子物理标准模型的短度尺度完成之外,该主题还旨在描述一致的量子重力理论。迄今为止的受试者的最普遍的成功是双重的:说明该理论解决了黑洞物理中产生的各种长期谜题;和似乎模仿我们在低能量看到的世界的模型的现象学的实现。虽然理论本身整体可能仍然可以超出其目前的形式,但它已经开发的几个新概念预计将在未来制定物理法则的基础上生存。

我的研究重点是弦理论。我有兴趣了解空间的小规模结构,在引力动力学和量子力学变得重要的情况下。这个领域往往涉及研究黑洞,解开异国情调的动态,例如非换向几何形状,并探索扩展粒子物理学标准模型和标准通胀宇宙的标准模型的新框架。我的出版物列表可以在预印迹arxiv找到。

布莱恩Shuve
我的研究是在理论粒子物理学领域,我的工作寻求回答关于自然基本运作的问题:什么是最基本的水平?基本粒子的相互作用如何塑造宇宙结构和其中的一切?什么是填补宇宙的神秘暗物质,但似乎并不像我们一样的东西制成?为什么我们造成物质而不是反物质?在研究这些问题的答案中,我寻求揭示和测试什么样的新颗粒和力量可以存在于自然界中,以及更好地了解我们目前的物理学理论及其限制。
我的工作是以实验为基础的,这些实验需要证实或驳斥我们目前对粒子物理学的理解的延伸。特别是,我研究如何通过高能对撞机(比如欧洲核子研究中心的大型强子对撞机)发现(或缺乏)新粒子,从而揭示早期宇宙中发生的影响我们世界结构的物理过程,我建立了目前的实验和暗物质(以及粒子物理学中其他鲜为人知的现象)之间的联系。这导致了与大型强子对撞机和其他小型实验的实验人员以及相关领域的物理学家的密切合作。