Academic CentreZiņa
Fizikas doktorants Andris P. Stikuts ir Fizikas, matemātikas un optometrijas fakultātes (FMOF) students un Mikrotīkla stipendijas ieguvējs. Šobrīd stipendiāts ir jau doktorantūras finiša taisnē, kur apkopo visus rezultātus.
Studenta darba pamatobjekts ir samērā unikāls materiāls - mikroskopiski magnētiskie pilieni. Tie tāpat kā dzelzs stienītis izjūt spēku stiprāka magnētiskā lauka virzienā. Bet atšķirībā no dzelzs stienīša, tie ir šķidri, tāpēc ar magnētisko lauku tos iespējams arī deformēt. Pilieni ir veidoti uz ūdens bāzes un no netoksiskiem materiāliem, tāpēc tie ir daudzsološi bioloģiskiem pielietojumiem. Piemēram, ar tiem būtu iespējams neinvazīvi vadīt vielas asinsritē, tās ieslēdzot pilienos un ar ārēju magnētisko lauku kontrolējot pilienu kustību. Ar magnētisko lauku iespējams arī mainīt pilienu formu, lai tie spētu izspraukties cauri šaurākām vietām.
Stipendiāta darba uzdevums ir izprast fizikālos procesus, kas ir pamatā šī materiāla uzvedībai magnētiskajā laukā. Tam es pieeju daudzpusēji. Andris apskata magnētisku šķidrumu aprakstošus vienādojumus un tos atrisina, lai redzētu, kādus rezultātus teorija paredz. Vienkāršākos gadījumos atrisinājumu iespējams uzrakstīt analītiskā veidā, t.i., iegūstot vienādojumu, kas apraksta piliena kustību vai deformāciju. Tas ir vērtīgi, jo skaidri ir iespējams novērot sakarības piliena kustībā. Bet ne vienmēr tas ir iespējams, tāpēc ir arī uzrakstīta datorprogramma, kas spēj skaitliski atrisināt sarežģītāku piliena uzvedību. Šos paredzējumus pēc tam salīdzina ar eksperimentu, kur zem mikroskopa novēro magnētiskos pilienus, ar mērķi izprast teorijas pielietojamības robežas.
Veicot eksperimentālos izmeklējumus rotējošā magnētiskajā laukā, tika novērtētas negaidītas un interesantas kolektīvu magnētisko pilienu uzvedības – pilieni sakārtojas vienādos attālumos viens no otra un izveido “kristālu”, kas rotē. Šādas pašsakārtojošās sistēmas ir populārs pētniecības virziens mikroskopiskas vides fizikā. Kopā ar darba vadītājiem tika aprakstīta šī parādība eksperimentāli un teorētiski, un rezultātus nopubliceja (A. P. Stikuts, R. Perzynski, A. Cēbers, “Spontaneous order in ensembles of rotating magnetic droplets”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials¸ 500 (2020), 166304).
"Daļēji savu doktordarbu izstrādāju Parīzē, Sorbonas universitātes PHENIX laboratorijā, kur gūstu pieredzi starptautiskā zinātnieku kopienā, un no kurienes ir viens no maniem darba vadītājiem. Tagad esmu doktorantūras finiša taisnē, kur apkopoju rezultātus un lieku tos teksta veidolā. Vēlos pateikties mecenātam “Mikrotīkls” un LU fondam par atbalstu šos gadus, kas man ļāva neuztraukties par finansējuma meklējumu un nodoties pētniecībai," stāsta stipendiāts Andris.
