| 1. |
- Haldar, Soumyajyoti, 1986-
(författare)
-
Influence of defects and impurities on the properties of 2D materials
- 2016
-
Doktorsavhandling (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Graphene, the thinnest material with a stable 2D structure, is a potential alternative for silicon-based electronics. However, zero band gap of graphene causes a poor on-off ratio of current thus making it unsuitable for logic operations. This problem prompted scientists to find other suitable 2D materials. Creating vacancy defects or synthesizing hybrid 2D planar interfaces with other 2D materials, is also quite promising for modifying graphene properties. Experimental productions of these materials lead to the formation of possible defects and impurities with significant influence in device properties. Hence, a detailed understanding of the effects of impurities and defects on the properties of 2D systems is quite important.In this thesis, detailed studies have been done on the effects of impurities and defects on graphene, hybrid graphene/h-BN and graphene/graphane structures, silicene and transition metal dichalcogenides (TMDs) by ab-initio density functional theory (DFT). We have also looked into the possibilities of realizing magnetic nanostructures, trapped at the vacancy defects in graphene, at the reconstructed edges of graphene nanoribbons, at the planar hybrid h-BN graphene structures, and in graphene/graphane interfaces. A thorough investigation of diffusion of Fe adatoms and clusters by ab-initio molecular dynamics simulations have been carried out along with the study of their magnetic properties. It has been shown that the formation of Fe clusters at the vacancy sites is quite robust. We have also demonstrated that the quasiperiodic 3D heterostructures of graphene and h-BN are more stable than their regular counterpart and certain configurations can open up a band gap. Using our extensive studies on defects, we have shown that defect states occur in the gap region of TMDs and they have a strong signature in optical absorption spectra. Defects in silicene and graphene cause an increase in scattering and hence an increase in local currents, which may be detrimental for electronic devices. Last but not the least, defects in graphene can also be used to facilitate gas sensing of molecules as well as and local site selective fluorination.
|
|
| 2. |
- Lindmaa, Alexander
(författare)
-
Theoretical prediction of properties of atomistic systems : Density functional theory and machine learning
- 2017
-
Doktorsavhandling (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- The prediction of ground state properties of atomistic systems is of vital importance in technological advances as well as in the physical sciences. Fundamentally, these predictions are based on a quantum-mechanical description of many-electron systems. One of the hitherto most prominent theories for the treatment of such systems is density functional theory (DFT). The main reason for its success is due to its balance of acceptable accuracy with computational efficiency. By now, DFT is applied routinely to compute the properties of atomic, molecular, and solid state systems.The general approach to solve the DFT equations is to use a density-functional approximation (DFA). In Kohn-Sham (KS) DFT, DFAs are applied to the unknown exchangecorrelation (xc) energy. In orbital-free DFT on the other hand, where the total energy is minimized directly with respect to the electron density, a DFA applied to the noninteracting kinetic energy is also required. Unfortunately, central DFAs in DFT fail to qualitatively capture many important aspects of electronic systems. Two prime examples are the description of localized electrons, and the description of systems where electronic edges are present.In this thesis, I use a model system approach to construct a DFA for the electron localization function (ELF). The very same approach is also taken to study the non-interacting kinetic energy density (KED) in the slowly varying limit of inhomogeneous electron densities, where the effect of electronic edges are effectively included. Apart from the work on model systems, extensions of an exchange energy functional with an improved KS orbital description are presented: a scheme for improving its description of energetics of solids, and a comparison of its description of an essential exact exchange feature known as the derivative discontinuity with numerical data for exact exchange.An emerging alternative route towards the prediction of the properties of atomistic systems is machine learning (ML). I present a number of ML methods for the prediction of solid formation energies, with an accuracy that is on par with KS DFT calculations, and with orders-of-magnitude lower computational cost.
|
|
| 3. |
- Selim, Marianne, 1954-
(författare)
-
Från anlogt till digitalt : digitaliseringen av svensk radiologi i ett produktions- och organisationsperspektiv
- 2015
-
Licentiatavhandling (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Syfte: Att beskriva den organisationsförändring som fem röntgenkliniker i Sverige genomgick i samband med att radiologin digitaliserades.Frågeställningar:Hur förändrades antalet genomförda radiologiska undersökningar och undersökningstyper från tidpunkten två år före digitaliseringen till två, fyra och sex år efter digitaliseringen?Hur förändrades antalet arbetade timmar och fördelningen av arbetade timmar mellan de olika personalkategorierna från tidpunkten två år före digitaliseringen till två, fyra och sex år efter digitaliseringen?Hur förändrades arbetsuppgifterna inom och mellan de olika personalkategorierna på röntgenklinikerna efter digitaliseringen?Hur beskriver personal med en nyckelfunktion genomförandet av digitaliseringen och eventuell förändring av arbetet efter digitaliseringen?Metod: Kvantitativ och kvalitativ metod har använts och kombinerats för att besvara studiens frågeställningar. Fem svenska röntgenkliniker ingick i studien och material avseende produktionsutfall samlades in från respektive röntgenklinik. Totalt intervjuades 22 personer, med tre till sex intervjuer per röntgenklinik.Teoretiska ramverk: För att försöka förstå de positiva fynden, avseende utökade antalet undersökningar och minskning av arbetade timmar, efter digitaliseringen, genomfördes vid en av röntgenklinikerna en fallstudie med ytterligare två frågeställningar: Hur genomfördes digitaliseringen? Hur har uppföljningen vad avser arbetsflöden, genomförandet och förändringar i detalj genomförts efter digitaliseringen? Delar av Bramson m.fl. (2005) perspektiv och Kotter och Cohens (2002) framgångsfaktorer har applicerats vid analysen av det resultatet.Resultat: Samtliga röntgenkliniker uppvisade en liten ökning av antalet radiologiska undersökningar, medan datortomografi- och magnetkameraundersökningarna ökade markant under den studerade tiden. Efter digitaliseringen genomförs således fler komplicerade undersökningar, vilket anses ha medfört en kvalitativt bättre och säkrare diagnosticering. Övriga undersökningstyper uppvisar varierande resultat. Vid tre av röntgenklinikerna minskade den totala arbetade tiden, och vid två ökade den. Antalet arbetade timmar ökade för röntgenläkare och röntgensjuksköterskor, men minskade för sekreterare och undersköterskor under den studerade tiden. Generellt utför röntgenläkarna och röntgensjuksköterskorna fler arbetsuppgifter efter digitaliseringen, och många av de traditionella arbetsuppgifterna för sekreterare och undersköterskor har försvunnit eller tagits över av datorn. Bättre tillgänglighet, förhöjd kvalitet och utökad diagnostik, tydligare arbetslistor som styr arbetsflödet, förbättrad ergonomi och miljö samt samordning med andra har möjliggjorts efter digitaliseringen. Utifrån intervjuerna i fallstudien framkom teman som beskriver: information, superanvändare, utbildning, tydliga arbetsflöden och rutiner, personalbehov och motivation, liksom ett tydligt ledarskap som genomsyrat förändringsprocessen. Dessa teman är, enligt Bramson och Bramson (2005) och Kotter och Cohen (2002), viktiga att beakta för att lyckas med en förändring.Konklusion: Ingen av de intervjuade vill återgå till ett analogt arbetssätt. Digitaliseringen har inneburit att mycket förändrats för de berörda personalkategorierna, men fördelarna anses uppväga nackdelarna. För att lyckas med en förändring bör Bramsons perspektiv och Kotters framgångsfaktorer tas i beaktande.
|
|
