03.09.2013 Views

Fysik - Teknisk-naturvetenskaplig fakultet - Umeå universitet

Fysik - Teknisk-naturvetenskaplig fakultet - Umeå universitet

Fysik - Teknisk-naturvetenskaplig fakultet - Umeå universitet

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

<strong>Umeå</strong> <strong>universitet</strong>, 901 87 <strong>Umeå</strong><br />

Institutionen för fysik/Kjell Rönnmark<br />

Telefon: 090-786 67 89. Telefax: 090-786 66 73<br />

E-post: kjell.ronnmark@physics.umu.se<br />

www.physics.umu.se<br />

11-03-02<br />

Institutionen för fysik, verksamhetsberättelse 2010<br />

Sid 1 (23)<br />

Allmänt<br />

Institutionen är för närvarande i ett tillstånd av snabb utveckling och stora förändringar. Ett tecken på<br />

denna utveckling är att <strong>Umeå</strong> <strong>universitet</strong> 2010 utsåg två starka forskningsmiljöer föreslagna av<br />

institutionens forskare, nämligen Integrated Science Laboratory (PI Martin Rosvall) samt Ljus i<br />

Naturvetenskap och Teknik (PI Ove Axner).<br />

Institutionen har under 2010 anställt Petter Holme och Thomas Wågberg som <strong>universitet</strong>slektorer,<br />

forskarassistenterna David Barbero och Magnus Andersson, postdoktorerna Subhendu Paul, Ghosne<br />

Elbane Rahali, Christopher Harvey, Amol Holkundkar, Harri Mäkälä och Sang Hoon Lee, samt antagit<br />

doktoranderna Hamid Reza Barzegar Goltapehei, Avazeh Hashemloo, Da Wang, Alcides Viamontes<br />

Esquivel, Amir Asadpoordarvish, Isak Silander, Dmitry Kobyakov, och Johan Zakrisson.<br />

Lokaler<br />

Institutionens lokaler genomgår under 2009-2011 en omfattande renovering och ombyggnad.<br />

<strong>Fysik</strong>huset har inte renoverats sedan det byggdes 1979, och institutionen begärde därför 2007 en<br />

översyn av lokalerna. Akademiska hus föreslog som svar på denna begäran att UmU skulle ta ett<br />

helhetsgrepp på de lokaler som institutionen använder och skapa ett sammanhållet <strong>Fysik</strong>block, innehållande<br />

både undervisnings- och forskningslokaler. Arbetet med detta pågår för närvarande. Under<br />

2009-2010 har undervisningslokalerna i NA-huset byggts om och samlats i husets östra del, som<br />

förbundits med <strong>Fysik</strong>huset via en Skywalk. För att förbättra studenternas arbetsmiljö har en öppen<br />

studentarea skapats på plan 3 i NA-huset i form av en bred, ljus korridor med arbetsplatser och<br />

tillgång till grupprum, i direkt anslutning till lektionssalar, datasalar och de lokaler som disponeras av<br />

Integrated Science Lab (IceLab).<br />

Under hösten 2010 har institutionens undervisningslaboratorier, förråd och preparationsrum gradvis<br />

flyttats tillbaka in i de nya lokalerna NA-huset, och i skrivande stund återstår bara att flytta en del<br />

förråd till de nya lokalerna. De allra flesta av höstterminens laborationer har kunnat genomföras i de<br />

nya lokalerna, och de tre nya lektionssalarna i NA-huset används flitigt. De nya datasalarna, liksom<br />

studentarean där utanför, har också blivit populära samlingsplatser för institutionens studenter som<br />

tidigare har saknat en "hemmaplan".<br />

Strax innan institutionen flyttade tillbaka till sina nyrenoverade undervisningslokaler i NA-huset<br />

evakuerades å andra sidan samtliga kontor, förråd och forskningslaboratorier från <strong>Fysik</strong>huset, där<br />

ombyggnaden påbörjades i september 2010. Institutionens personal och forskningslokaler är nu<br />

utspridda i NA-, NB-, NC-, Biologi- och Kemi-husen samt i KBC, vilket leder till vissa logistiska problem.<br />

Tack vare god planering och hårt arbete av främst TA-personal och labbansvariga, och med god<br />

hjälp av <strong>universitet</strong>ets flyttavdelning, har dock alla dessa omflyttningar kunnat genomföras parallellt<br />

med ordinarie forsknings- och undervisningsarbete med förvånansvärt små störningar i arbetet.<br />

Ombyggnadsarbete pågår nu i <strong>Fysik</strong>huset, där befintlig ventilationsanläggning och elinstallation har<br />

avlägsnats och ett stort antal innerväggar rivits. Byggandet av nya väggar, ny ventilationsanläggning<br />

och nya elinstallationer pågår, och en tredje laboratorievåning liksom en fjärde kontorsvåning har<br />

byggts. Arbetet med en ny entré i anslutning till den nya skywalken har också inletts. Hela ombyggnationen<br />

förväntas vara färdig vid halvårsskiftet 2011, och efter sommaren kommer vi att kunna flytta


tillbaka kontor och forskningslaboratorier till <strong>Fysik</strong>huset. Vi hoppas att denna återflyttninga ska<br />

kunna vara genomförd före årets slut, och att eventuella störningar i forskningsarbetet ska kunna<br />

kompenseras av de nya möjligheter som skapas av den pågående renoveringen, som bland annat<br />

omfattar byggandet av ett renrum för polymer elektronik.<br />

Sid 2 (23)<br />

Institutionens kvalitetsarbete 2010<br />

Fokus i kvalitetsarbetet ligger på förbättringar inom administration, utbildning och forskning. Ständig<br />

förbättring av verksamheten ger oss nöjdare studenter, medarbetare, framtida arbetsgivare samt<br />

smartare arbetsrutiner vilket spar ar både tid och resurser.<br />

Parallellt med arbetet att utveckla kvalitetsledningssystemet startade vi därför ett antal förbättringsprojekt<br />

våren 2008. Projektgruppernas resultat som publicerades på institutionens kvalitetswebbplats<br />

i oktober 2009 gav bra resultat och har mottagits positivt av våra medarbetare som<br />

använder dessa i sitt dagliga arbete. Även övriga informationskanaler utnyttjades för att göra<br />

resultaten kända bland medarbetarna.<br />

Vår modell för att arbeta med ständiga kvalitetsförbättringar utgörs av de fyra återkommande stegen:<br />

Planera – Genomför – Följ upp – Åtgärda.<br />

Under 2010 har vi tagit itu med Följ upp-steget, vilket innebär att vi tagit reda på om projektresultaten<br />

blivit så effektiva som vi förväntat oss. Nedan beskrivs kortfattat uppföljningen av de sex<br />

slutförda förbättringsprojekten.<br />

Rapportering av studieresultat<br />

Projektets syfte var att minska riskerna för felaktig betygsrapportering p.g.a. bristfälliga underlag.<br />

Bristfälliga underlag innebär dessutom onödigt tidskrävande hantering , sämre service till studenterna<br />

och risk för bristande rättssäkerhet.<br />

För projektet gäller att projektmålen i stort sett har uppfyllts. Effekterna har blivit: effektivare och<br />

säkrare service till studenterna, ökad förståelse att bedriva verksamheten mer effektivt och att<br />

reducera strul, arbetet har blivit betydligt mer strukturerat, effektivare och trevligare. Hanteringen av<br />

kodade tentor har dock medfört mer arbete, men de utarbetade rutinerna har fungerat bra. Fortfarande<br />

är dock ansvarsfördelningen mellan kursansvarig, labbhandledare och administratör oklar.<br />

För att komma tillrätta med detta problem kommer kurser som innehåller labbinslag att uppdelas i ett<br />

teorimoment och ett labbmoment.<br />

Administrativ samordning<br />

Syftet med projektet var att effektivisera och strukturera institutionens administration. Vi ville skapa<br />

en effektiv och strukturerad organisation som kunde möta ökade krav och förväntningar från<br />

studenter, medarbetare, interna och externa kontakter samt se över back-up funktioner för ekonomi-,<br />

personal-, studieadministration samt övrig service. Diskussioner med närsläktade projekt har<br />

resulterat i tydligare ansvarsområden som innebär att administrationen kan arbeta effektivare,<br />

upprätthålla en högre kompetens vad gäller regelverk och rutiner samt att vi fått ett arbetsinnehåll<br />

som upplevs som stimulerande och utvecklande. Resultatet kan sammanfattas med: projektmålen har<br />

i det stora hela uppnåtts, tydligare ansvarsområden, risken för att uppdrag hamnar ”mellan stolar” har<br />

minskat, kompetenshöjning, effektivare arbetssätt, kompetensutveckling inom sitt ansvarsområde,<br />

positivt mottagande från institutionens medarbetare.<br />

Våra administratörer fortsätter arbetet med att effektivisera rutiner och arbetssätt genom regelbundna<br />

möten där arbetsfördelning och hur man ska hantera nya, tillkommande arbetsuppgifter diskuteras.<br />

För att nå alla medarbetare på institutionen med information om nyheter har tillskapats en<br />

”administratörsruta” i fysiknytt.


Sid 3 (23)<br />

Introduktion av nya medarbetare<br />

Projektet resulterade i 3 checklistor, som ska användas som stöd, för de som ska introducera och ta<br />

hand om nyanställd personal, doktorander och gästforskare. Uppföljningen har skett genom att<br />

målgruppen har fått svara på tre frågor. Svarsfrekvensen blev 79 % och totalt svarade 15 medarbetare<br />

på frågorna. Undersökningens två första frågor visar att de svarande är mycket nöjda med mottagandet<br />

och den information och hjälp som institutionen ställer upp med. Den tredje frågan gällde<br />

förslag till förbättringar. Några saker som framfördes var: mer information på engelska, kurser i<br />

svenska för post-docs, institutionsmöten på engelska, information om boendet i förväg, en guide med<br />

allmän info om institutionen, en guide om praktiska saker utanför institutionen mm.<br />

Det nya vaktmästeriet<br />

På uppdrag av prefekten startades ett förbättringsprojekt med uppgift att dels kartlägga och dokumentera<br />

vilka krav, behov och förväntningar som institutionens medarbetare har på den tekniska<br />

servicen, dels reda ut hur dessa behov kan tillgodoses på ett effektivt och hållbart sätt och på en<br />

tillräckligt hög och jämn servicenivå. Målet på sikt är att våra medarbetare ska vara mycket nöjda med<br />

de tjänster som institutionen tillhandahåller inom teknisk service.<br />

Exempel på tjänster som tillhör teknisk service är kontinuerlig uppgradering av kontorsmaterialförrådet<br />

och handhavande av passerkort, nyckelhantering, skrivare och kopiering, diverse underhåll<br />

och service, institutionsinköp, posthantering, mm. Projektresultatet finns publicerat på institutionens<br />

webbplats. Uppföljning visar att projektresultatet är väl känt bland administrativ- och teknisk<br />

personal och delvis känt inom den övriga organisationen. Responsen från administrativ- och teknisk<br />

personal samt från vaktmästaren har överlag varit positiv medan responsen från övriga än så länge är<br />

svår att utvärdera eftersom resultatet inte är tillräckligt känt. Det finns alltså fortfarande en del att<br />

göra på kommunikationssidan.<br />

Ansvarig vaktmästare tycker att organisationen av teknisk service – enligt det beslut som fattats av<br />

prefekten - är ”klockren”. Vissa detaljer med back-up funktionerna har dock inte fungerat tillfredsställande.<br />

Här är framförallt planering, information och framförhållning nyckelord. En detaljerad lista<br />

för vilken person som ansvarar för respektive servicetjänst finns numera på webbsidan under ”Våra<br />

anställda”.<br />

Under samtalen med våra administrativa och tekniska medarbetare har det inte framkommit något<br />

som tyder på strukturfel i upplägget av teknisk-serviceorganisationen. Man har i samtal poängterat<br />

vikten av att alla på institutionen kontinuerligt framför synpunkter och förslag till förbättringar/ förändringar<br />

till de ansvariga.<br />

Att genomföra en kurs och Att genomföra laborationer<br />

Som resultat av den nyss avslutade uppföljningen av de båda pedagogiska förbättringsprojekten Att<br />

genomföra en kurs och Att genomföra laborationer kommer i början av varje termin att anordnas en<br />

workshop där resultaten –numera permanentade - från de pedagogiska och administrativa projekten<br />

presenteras. En ansvarig är utsedd och han kommer att bjuda in de lärare och labbassistenter som ska<br />

ansvara för kurser eller labbmoment under terminen. I uppdraget ingår även att vara kontaktperson<br />

på institutionen för programansvariga. Framförda synpunkter och förslag till förbättringar kommer att<br />

vidarebefordras till berörda som fattar beslut om åtgärder.<br />

I ansvarigheten ingår även att anordna pedagogiska seminarier med diskussioner om hur utbildningskvaliteten<br />

på våra kurser kan stärkas. Det finns klagomål i kursutvärderingar som ger anledning att<br />

diskutera vår undervisning. Det förekommer goda försök att utveckla och förnya det pedagogiska<br />

upplägget men information om detta sprids idag bara till ett fåtal i lärarlaget. Ett sätt att få igång en<br />

pedagogisk diskussion är att ordna seminarier där någon av institutionens lärare beskriver intressanta<br />

exempel från sin egen undervisning. Det kan därefter diskuteras, kommenteras och kompletteras med<br />

resultat från didaktisk forskning. Det finns också ett behov av att diskutera hur de allmänna målen i<br />

vår utbildning bättre kan nås, vilka kvalitetsegenskaper som är viktiga i en utbildningsprocess och hur<br />

man kommer till rätta med progressionsproblem ur ett programperspektiv.


Grundutbildning<br />

Sid 4 (23)<br />

Antal helårsstudenter, genomströmning och distributionsformer<br />

Institutionen ansvarade för 97 kurstillfällen under 2010. Kurserna ingår nästan uteslutande i utbildningsprogram<br />

men 3 av dem var helt fristående nämligen sommar<strong>universitet</strong>skurserna Bemannad<br />

rymdfart och Vardagens mysterier förklarade samt vinterkursen Arktisk vetenskap. Omfattningen av<br />

grundutbildningen i fysik 2010 uttryckt i antal helårsstudenter HST uppgick till 268. Inom tekniska<br />

och <strong>naturvetenskaplig</strong>a utbildningar fanns 190 HST (och dessutom 4 HST registrerade vid utländska<br />

<strong>universitet</strong>), inom lärarutbildningar 3 HST och inom det tekniska-<strong>naturvetenskaplig</strong>a basåret 71 HST.<br />

Vi följer genomströmningen genom att granska löpande femårsmedelvärden. För åren 2006-2010 var<br />

den genomsnittliga genomströmningen 78% för kurser inom teknisk-<strong>naturvetenskaplig</strong>a utbildningar.<br />

För kurser inom lärarutbildningar var den 98%. Utvecklingen sedan 2002 framgår av tabellen nedan.<br />

Dessutom ger vi en prognos för tillströmningen till kurserna för 2011.<br />

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011<br />

<strong>Teknisk</strong>a-naturvet. utbildningar<br />

Antal HST 193 202 199 195 196 214 182 172 194 210<br />

Antal HPR 154 163 155 151 153 161 165 127 142 172<br />

HPR/HST (genomströmning) 0,80 0,81 0,78 0,77 0,78 0,75 0,91 0,74 0,73 0,82<br />

Lärarutbildningar<br />

Antal HST 11 9 11 6 6 4 4 3 3 2<br />

Antal HPR 11 7 10 5 6 4 5 3 3 2<br />

HPR/HST (genomströmning) 1,05 0,76 0,89 0,89 1,00 1,00 1,09 0,95 0,92 0,88<br />

<strong>Teknisk</strong>t-nat. basår. Antal HST 47 48 43 44 38 36 38 59 71 59<br />

Totalt antal HST 251 259 253 245 240 254 224 232 268 271<br />

Tabell. Antal helårsstudenter HST, helårsprestationer HPR samt genomströmning i fysik under åren 2002-2011.<br />

Data för 2011 baseras på prognoser.<br />

Under 2010 gavs 2 nya kurser: 1) Analytisk mekanik 7,5 hp samt 2) Bemannad rymdfart 7,5 hp. Några<br />

av de senaste utbytesavtalen med utländska <strong>universitet</strong> är av en ny typ såtillvida att inresande<br />

studenter läser färdiga ettåriga kurspaket i <strong>Umeå</strong>. Avtalen förutsätter att det finns tillräckligt många<br />

kurser om 7,5 hp inom paketet. Av den anledningen har vi strävat efter att skapa 7,5 hp-kurser<br />

baserade på befintliga, parallella kurser med mindre omfång. Kurs 1 är ett exempel där en 6 hp-kurs<br />

utökats med innehåll för att kunna dockas in i ett utbytesavtal. Kurs 2 gavs i en annan form, och under<br />

en annan kurskod, redan 2007. Inför sommar<strong>universitet</strong>et 2010 omarbetades kursen kraftigt så att<br />

den helt och hållet kunde lokaliseras till Kiruna. Kursen behandlar bl.a. den bemannade rymdfartens<br />

historia, miljön och människokroppen i rymden, astronautträning, rymddräkter, bemannde<br />

rymdresor till Mars och rymdturism. Med tanke på det stora intresset för kursen 2010 planerar vi att<br />

ge den även kommande sommar.<br />

För den övervägande delen av vårt kursutbud är campusförlagd undervisning med föreläsningar,<br />

lektioner, räkneövningar samt laborationer den distributionsform som tillämpas. Undantag finns dock<br />

och ett exempel är kurserna inom basåret som ges via internet. Här är graden av aktivitet vid campus<br />

begränsad och undervisning sker i stor utsträckning via en virtuell lärmiljö. Ett annat exempel är<br />

kursen Virtuella världars fysik där undervisning pågår dygnet runt i ett diskussionsforum där alla<br />

deltagare och lärare kan fråga, svara och komma med inlägg. Virtuella världars fysik behandlar hur<br />

grundläggande fysik används för att skapa verklighetstrogna datorsimuleringar. Kursen inriktar sig<br />

t.ex. mot interaktiva visuella simuleringar i datorspel och film och mot träningssimulatorer för fordon<br />

och kirurgi. I kursen ingår både konstruktion av egna simuleringsprogram och användning av<br />

högpresterande programbibliotek för simuleringar.<br />

Examina, yrkesexamina och allmänna examina<br />

För de utbildningar vi ansvarar för förekommer framförallt 9 varianter av examina: civilingenjörs-


Sid 5 (23)<br />

examen i teknisk fysik (270 hp och 300 hp), sjukhusfysikerexamen (270 hp), <strong>naturvetenskaplig</strong><br />

masterexamen med fysik som huvudområde (120 hp), filosofie magisterexamen med fysik som<br />

huvudämne (240 hp), <strong>naturvetenskaplig</strong> magisterexamen med fysik som huvudområde (60 hp),<br />

filosofie kandidatexamen med fysik som huvudämne (180 hp), <strong>naturvetenskaplig</strong> kandidatexamen<br />

med fysik som huvudområde (180 hp) samt högskoleexamen med fysik som huvudämne (120 hp).<br />

Utvecklingen sedan 2005 framgår av tabellen nedan med data för kvinnliga studerande inom parentes.<br />

2005 2006 2007 2008 2009 2010<br />

Civilingenjörsexamen i teknisk fysik 270 hp 45(16) 27(3) 21(2) 32(6) 23(5) 20(4)<br />

Civilingenjörsexamen i teknisk fysik 300 hp - - 1(0) 3(0) 6(2) 0<br />

Sjukhusfysikerexamen 270 hp 6(3) 5(0) 5(1) 9(4) 3(3) 3(1)<br />

Naturvetenskaplig masterexamen 120 hp* - - 0 4(1) 9(2) 0<br />

Filosofie magisterexamen 240 hp* 11(1) 10(1) 6(1) 5(1) 2(0) 3(0)<br />

Naturvetenskaplig magisterexamen 60 hp* - - 1(0) 1(0) 1(0) 0<br />

Filosofie kandidatexamen 180 hp* 0 0 1(0) 1(0) 2(0) 0<br />

Naturvetenskaplig kandidatexamen 180 hp* - - 0 2(0) 2(2) 2(1)<br />

Högskoleexamen 120 hp* 1(0) 0 0 0 0 0<br />

* Med fysik som huvudämne eller huvudområde.<br />

Tabell. Antal yrkesexamina och antal examina med fysik som huvudämne eller huvudområde 2005-2010.<br />

Studeranderekrytering, söktryck<br />

Tillströmningen de senaste åren för de utbildningsprogram vi ansvarar för framgår av tabellen nedan.<br />

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010<br />

<strong>Teknisk</strong> fysik<br />

Antal antagna, urval 2 (VHS) 36 47 38 29 40 40 46* 50*<br />

Antal registrerade, ht år 1 42 45 51 27 40 42 45* 49*<br />

Antal nominella platser 45 40 40 40 45 40 52* 68*<br />

<strong>Fysik</strong>erprogrammet<br />

Antal antagna, urval 2 (VHS) 9 14 8 9 4** + + +<br />

Antal registrerade, ht år 1 11 14 11 9 3** + + +<br />

Antal nominella platser 20 20 20 20 30** + + +<br />

Masterprogrammet i fysik. Vt-intag<br />

Antal antagna, urval 2 (VHS) - - - - - 0 0 1<br />

Antal registrerade - - - - - 3 10 6<br />

Antal nominella platser - - - - - 20 20 40<br />

Masterprogrammet i fysik. Ht-intag<br />

Antal antagna, urval 2 (VHS) - - - - 0 3 0 2<br />

Antal registrerade - - - - 0 3 3 3<br />

Antal nominella platser - - - - 20 40 20 50<br />

* Inkl. civilingenjörsprogrammet i teknisk fysik, sjukhysfysik.<br />

** Kandidatprogrammet i fysik.<br />

+ Kandidatprogrammet i fysik och tillämpad matematik. <strong>Fysik</strong> ej programansvarig institution.<br />

Tabell. Söktryck 2003-2010 till utbildningar där fysikinstitutionen är ansvarig.


Sid 6 (23)<br />

Internationalisering – allmänt<br />

<strong>Fysik</strong>institutionens internationaliseringsverksamhet har varit omfattande sedan länge. För att klara<br />

att hålla verksamheten på en hög nivå avsätter vi för närvarande 40 % av en heltidsanställning till en<br />

studierektor för internationella relationer. Sedan 2005 tillställs denne årligen 40 kkr för att täcka<br />

kostnader motiverade av internationaliseringsarbetet.<br />

Vi strävar efter att ha ett stort antal utbytesavtal, särskilt inom ramen för ERASMUS-programmet.<br />

Även om inte alla avtal utnyttjas varje år så är det en fördel med många avtal eftersom det ökar<br />

chanserna att få hit utländska studenter samtidigt som svenska studenter ges större möjlighet att välja<br />

resmål. Under 2010 tecknade vi tre nya ERASMUS-avtal, de nya partnerna är Middle East University i<br />

Turkiet, samt Université de la Rochelle och Université d´Angers i Frankrike. Tabellen nedan visar<br />

fördelningen av institutionens utbytesavtal ländervis.<br />

Turkiet 12 Rumänien 2 Lettland 1<br />

Tyskland 11 Spanien 2 Belgien 1<br />

Frankrike 8 Ryssland 2 Laos 1<br />

Kina 4 Ungern 1 Italien 1<br />

Holland 3 Österrike 1 Tjeckien 1<br />

Polen 3 Finland 1 SUMMA: 55<br />

Tabell. Ländervis fördelning av antalet avtal för fysikinstitutionen inför 2011.<br />

<strong>Fysik</strong>institutionen deltar även i ett all-europeiskt fysiknätverk för studerandeutbyten, EMSPS<br />

(European Mobility Scheme for Physics Students) med runt 180 deltagande <strong>universitet</strong> och vi har en<br />

informell överenskommelse om att skicka enstaka studenter till Imperial College i London. Våra två<br />

senaste Kina-avtal från 2009 ser ut att bli en succé, för närvarande läser fyra studenter från Southwest<br />

University och sju studenter från Shenzhen University i <strong>Umeå</strong>. De senare läser mot en double degree i<br />

optisk fysik. Vidare ser det nya avtalet med St Petersburg State Polytechnic University ut att bli<br />

livaktigt, höstterminen 2010 kom fyra studenter till <strong>Umeå</strong> och till våren 2011 ser det ut att bli hela sju<br />

stycken. Många av dem stannar dock bara en halv termin, men marknadsföringsvärdet av ett högt<br />

antal studenter ska inte underskattas.<br />

Tidigare gjorde vi särskilda satsningar mot bl.a. Kina, Sydafrika, Moldavien, Vietnam, Uruguay,<br />

Kamerun och Ryssland, främst inom ramen för Linnaeus-Palme programmet, men inget har lyckats<br />

överleva någon längre tid främst pga av de dyra levnadsomkostnaderna i Sverige och ett förvånansvärt<br />

lågt intresse från de svenska studenterna och lärarna.<br />

Distanskurser på engelska är särskilt intressanta eftersom rekryteringsbasen är nästan obegränsad.<br />

Tyvärr har verkligheten inte motsvarat förväntningarna när det gäller kursen The Physics of Virtual<br />

Environments. Efter ett besök 2009 av representanter från Mirny Polytechnic Institute i Yakutsk,<br />

anmälde hela 48 studenter från sagda <strong>universitet</strong> intresse för deltagande i kursen under V10, men<br />

ingen av dem fullföljde kursen. Orsaken angavs vara dator/Internet-problem. Genomströmningen av<br />

andra utländska studenter var också obefintlig. Det utländska söktrycket till kursen under V11 är<br />

avsevärt lägre, vi behöver se över marknadsföringen. Vår andra distanskurs, Arctic Science, som<br />

innehåller ett veckolångt möte i Kiruna, har fungerat bättre, här har vi i princip fyllt platserna de<br />

senaste åren. Dock befarar vi en kraftig nedgång efter införandet av studieavgifter.<br />

Genom bl.a. rekommendationer från tidigare gäststudenter och egna expansiva satsningar har<br />

fysikinstitutionen lyckats öka antalet inresande utländska studenter under många år. Figuren nedan<br />

visar totala antalet utländska studenter som administrerats av fysikinstitutionen de senaste tretton


Sid 7 (23)<br />

åren, samt en prognos för 2010/2011 grundad på situationen i februari 2011. Studenter som endast<br />

läser kursen Arctic Science eller kursen The Physics of Virtual Environments är inte medräknade i<br />

diagrammet. Innevarande läsår, 2010/11, har vi (hittills) 43 studenter som läser mot en två-årig<br />

masterexamen i fysik, resterande 67 är avtalsstudenter som är i <strong>Umeå</strong> under högst ett år. Ett dussintal<br />

av masterstudenterna examineras dock ut ur systemet under innevarande läsår.<br />

120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

98/99<br />

99/00<br />

00/01<br />

01/02<br />

02/03<br />

03/04<br />

04/05<br />

05/06<br />

06/07<br />

07/08<br />

08/09<br />

09/10<br />

10/11<br />

Figur. Totala antalet inresande utländska fysikstudenter inom grundutbildningen. Data för 2010/2011 är baserade<br />

på prognoser.<br />

Den nära hundraprocentiga ökningen mellan 1998/99 och 1999/00 beror på att institutionen då<br />

började publicera information på Internet. Fördubblingen från 2001/02 till 2002/03 är en konsekvens<br />

av att vi introducerade en ingång på fysikerprogrammet riktad särskilt mot utländska studenter<br />

(Master of Science with a Major in Physics). De övriga, successiva, ökningarna tror vi är relaterade till<br />

ökningen av antalet utbytesavtal. Den prognostiserade ökningen 2010/11 är en engångsföreteelse,<br />

intaget V11 var sista chansen för utom-Europeiska studenter att studera i Sverige utan studieavgifter,<br />

därför sökte avsevärt fler till masterprogrammet än tidigare. Om vi bortser från detta enskilda fall<br />

bryts den uppåtgående trenden efter 2008/09 eftersom intaget av nya freemovers avtar kraftigt. De<br />

viktigaste orsakerna är de långa handläggningstiderna vid antagning och prövning av uppehållstillstånd<br />

(innan, när vi själva hade hand om antagningen såg siffrorna helt annorlunda ut), men också<br />

pga. att alternativa studieorter blivit synligare genom exponeringen på studera.nu, masterprogrammet<br />

i fysik vid Lunds <strong>universitet</strong> ”stjäl” numera de allra flesta av våra potentiella masterstudenter.<br />

När studieavgifter införs till 2011/12 tror vi att freemover-inflödet från länder utanför EU/EEA<br />

kommer att strypas nästan helt. Antalet freemovers kommer då att successivt klinga av under de<br />

kommande två till tre åren i takt med att studenterna examineras ut. Minskningen har redan visat sig<br />

genom att bara fem studenter söker UmUs masterprogram i fysik med högsta prioritet till höstterminen<br />

2011 – och detta innan de avkrävts anmälningsavgift! En förlust av alla freemovers skulle<br />

innebära en kraftig minskning av våra utländska studenter. Medelantalet inresande avtalsstudenter<br />

under de senaste tre åren ligger på 36 stycken per år. Om de ovan nämnda avtalen med de två<br />

<strong>universitet</strong>en Kina och med St Petersburg State Polytechnic University fortsätter att vara lika fruktbara<br />

kan vi i fortvarighetstillståndet förvänta oss ytterligare ca 10-15 studenter, alltså totalt 45-50 stycken<br />

varje år.<br />

För att försöka motverka minskningen av antalet utländska studenter kommer institutionen att titta<br />

på möjligheten att inrätta mer attraktiva och unika masterprogramprofiler (t.ex. med inslag av finansiell<br />

ekonomi, eller genom en förstärkning av beräkningsfysikprofilen där vi är särskilt starka genom<br />

ICElab). Pga av studieavgifterna kommer det sannolikt inte att löna sig att arbeta med direkt rekrytering<br />

av freemovers på institutionsnivå inom ämnesområden där det globala söktrycket är lågt, som i<br />

fysik. De aviserade stipendieprogrammen är för snålt budgeterade för att ändra på detta. Arbetet med<br />

rekrytering av freemovers bör av kostnadseffektivitetsskäl lyftas till central nivå och fysikinstitutionen


Sid 8 (23)<br />

kommer istället att fokusera mot avtal både inom och utom Europa. I det långa perspektivet är det<br />

oklart om avtal kan ge fortsatt avgiftsbefrielse för utom-Europeiska utbytesstudenter, men vi är<br />

försiktigt optimistiska och fortsätter rekryteringsarbetet även med läroanstalter utanför Europa. Ett<br />

nytt ERASMUS-avtal är på gång med Istanbul University. I vår kommer vi dessutom att få besök av en<br />

representant från University of Bukarest och då räknar vi med att skriva ytterligare ett utbytesavtal<br />

inom ERAMUS. Vidare arbetar vi med ett double degree avtal med Jilin University i norra Kina.<br />

Det är glädjande att notera att en klar majoritet av alla utländska studenter som tagit en masterexamen<br />

i fysik vid UmU har gått vidare till doktorandstudier på olika håll i världen, bland annat i USA,<br />

Tyskland, Sverige, Holland och England. Det utländska inflytandet har även satt sin prägel på forskarutbildningen,<br />

ca två tredjedelar av fysikinstitutionens doktorander kommer från utlandet och flera av<br />

dem har tidigare varit utbytes- eller masterstudenter i <strong>Umeå</strong>. Fyra doktorander är lärare vid National<br />

University of Laos (NUOL) och har rekryterats genom vårt engagemang i ett ämnesövergripande<br />

utvecklingsprojekt av NUOL finansierat av SIDA/SAREC. Detta projekt upphör efter våren 2011.<br />

Andra områden vi prioriterar är utresande studenter samt lärarutbyten. Bl.a. har vi inrättat en ny typ<br />

av kurs, Current Research Topics in Physics, som är specialdesignad för att underlätta lärarutbyten<br />

inom ERASMUS-programmet. Kursen har lockat fler utländska utbyteslärare till <strong>Umeå</strong>. Målsättningen<br />

är att få hit minst en utbyteslärare varje termin.<br />

Internationalisering - inresande studenter<br />

Av praktiska skäl följer internationaliseringsarbetet läsårets indelning, därför redovisar vi även<br />

verksamheten läsårsvis. Figurerna nedan visar det läsårsvisa antalet HST och HPR som våra studenter<br />

genererat i fysik och i övriga ämnen vid UmU sedan 2000/01. Studenter som endast läser kursen<br />

Arctic Science eller kursen The Physics of Virtual Environments är inte medräknade. De övriga<br />

ämnena nedan till höger är vanligtvis kurser i svenska, datavetenskap, elektronik, engelska och<br />

strålningsfysik. Siffrorna för 2010/11, som främst baseras på det totala antalet utländska studenter i<br />

början av höstterminen 2010 och deras planerade vistelsetid i <strong>Umeå</strong>, är osäkra. Grovt uppskattat<br />

kommer fysikinstitutionen att hysa ca 110 utländska studenter under 2010/2011 och dessa förväntas<br />

generera omkring 73 HST i fysik och 19 HST i övriga ämnen. Från kurserna Arctic Science och The<br />

Physic of Virtual Environments förväntar vi oss ett tillskott på ytterligare ca 3 HST, dvs vi räknar med<br />

totalt ca 76 HST i fysik under 2010/11. Medelvärdet mellan 2009/10 och 2010/11 ger en uppskattning<br />

av siffrorna för kalenderåret 2010: 64 HST i fysik och 16 HST i övriga ämnen om vi räknar in Arctic<br />

Science och The Physics of Virtual Environments.<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

00/01<br />

01/02<br />

02/03<br />

03/04<br />

04/05<br />

05/06<br />

06/07<br />

07/08<br />

08/09<br />

09/10<br />

10/11<br />

Figur. Antalet HST i fysik genererade av<br />

utländska studenter de senaste elva<br />

läsåren. Staplarnas undre del visar<br />

bidraget från avtalsstudenter och den<br />

övre visar bidraget från freemovers<br />

(inklusive masterstudenter från 02/03).<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

00/01<br />

01/02<br />

02/03<br />

03/04<br />

04/05<br />

05/06<br />

06/07<br />

07/08<br />

08/09<br />

09/10<br />

10/11<br />

Figur. Antalet HST i övriga ämnen vid<br />

UmU genererade av våra utländska<br />

fysikstudenter. Staplarnas undre del<br />

visar bidraget från avtalsstudenter och<br />

den övre från freemovers (inklusive<br />

masterstudenter från 02/03). 10/11


50<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

10/11 baseras på prognoser. baseras på prognoser.<br />

00/01<br />

01/02<br />

02/03<br />

03/04<br />

04/05<br />

05/06<br />

06/07<br />

07/08<br />

08/09<br />

09/10<br />

10/11<br />

Figur. Antalet HPR i fysik genererade av<br />

utländska studenter de senaste elva<br />

läsåren. Staplarnas undre del visar<br />

bidraget från avtalsstudenter och den<br />

övre visar bidraget från freemovers<br />

(inklusive masterstudenter från 02/03).<br />

10/11 baseras på prognoser.<br />

18<br />

16<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

00/01<br />

01/02<br />

02/03<br />

03/04<br />

04/05<br />

05/06<br />

06/07<br />

07/08<br />

08/09<br />

09/10<br />

10/11<br />

Figur. Antalet HPR i övriga ämnen vid<br />

UmU genererade av våra utländska<br />

fysikstudenter. Staplarnas undre del<br />

visar bidraget från avtalsstudenter och<br />

den övre från freemovers (inklusive<br />

masterstudenter från 02/03). 10/11<br />

baseras på prognoser.<br />

Sid 9 (23)<br />

<strong>Fysik</strong>institutionens HST på 50 för 2009/10 överträffar förra årets prognos på 43 HST. HPR-siffrorna<br />

överensstämmer bättre, ca 30 i bägge fallen. De höga siffrorna för 2010/11 kommer inte att stå sig i<br />

framtiden eftersom masterstudenterna successivt examineras ut ur statistiken och inflödet av utomeuropeiska<br />

studenter upphör pga studieavgifterna. Vi befarar att den övre ljusa delen av staplarna<br />

kommer att mer eller mindre klinga ut efter två till tre år.<br />

Genomströmningen, dvs HPR/HST, på kurserna i fysik under 2009/10 var 51% för avtalsstudenter<br />

och 69% för freemovers. Dessa procenttal ska jämföras med 69% respektive 73% året innan, som är<br />

mer normala siffror. I HPR-prognoserna för 2010/11 i tabellerna ovan har vi använt oss av en<br />

uppskattad genomströmning på 70% för freemovers och 60% för avtalsstudenter. Den låga<br />

prestationsgraden för avtalsstudenter förklaras delvis av att särskilt de turkiska studenterna har<br />

svårigheter med våra fysikkurser, genomströmningen för våra femton turkiska studenter 2019/10 låg<br />

under 34%. Trots påpekanden från vår sida tenderar ERASMUS-koordinatorerna i Turkiet att skicka<br />

iväg sina studenter alltför tidigt i utbildningen, innan studenterna hunnit skaffa sig de basala<br />

kunskaper i fysik, matematik och beräkningsteknik som vi kräver.<br />

Ländervis fördelar sig studenterna vid starten av höstterminerna 2009 och 2010 enligt följande:<br />

Land HT09 HT10 Land HT09 HT10<br />

Kina 6 13 Italien 2 1<br />

Turkiet 14 12 Ghana 1 1<br />

Tyskland 8 11 Jordanien 1 1<br />

Iran 7 9 Australien 0 1<br />

Pakistan 5 7 Lettland 0 1<br />

Frankrike 5 6 Kanada 0 1


Ryssland 1 6 USA 1 0<br />

Polen 1 2 Rumänien 1 0<br />

Bangladesh 1 2 Nigeria 1 0<br />

Tabell. Utländska fysikstudenters fördelning på olika länder H09 respektive H10.<br />

Internationalisering - utresande studenter<br />

Sid 10 (23)<br />

Intresset för utlandsstudier är svagt bland svenska fysikstudenter, medelantalet utresande studenter<br />

per år under perioden 2000/01 – 20110/11 ligger på 6,3. Detta är anmärkningsvärt eftersom utbudet<br />

är stort och i princip alla som studerat utomlands har kommit hem oerhört nöjda. Som synes i figuren<br />

nedan varierar antalet utresande studenter mycket från år till år, men håller sig oftast på en mycket<br />

måttlig nivå jämfört med antalet hitresande utländska studenter.<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

00/01<br />

01/02<br />

02/03<br />

03/04<br />

04/05<br />

05/06<br />

06/07<br />

07/08<br />

08/09<br />

09/10<br />

10/11<br />

11/12<br />

Figur. Utresande studenter sedan H 2000. Siffrorna för 11/12 baseras på data i februari 2011.<br />

Vi arbetar aktivt för att behålla och helst öka antalet utresande studenter. Det största hindret för<br />

utlandsstudier är sannolikt bristen på språkkunskaper, de flesta av fysikinstitutionens avtalspartners<br />

undervisar inte på engelska. Även den lägre nivån på utbildningen i vissa länder kan avskräcka.<br />

Läsårsvis fördelar sig mottagarländerna enligt tabellen nedan.<br />

Land 06/07 07/08 08/09 09/10 10/11 11/12 2006-2012<br />

Kanada 3 2 2 1 8<br />

Tyskland 1 3 1 1 6<br />

Japan 2 2 4<br />

Frankrike 1 1 1 1 4<br />

Kina 2 2 4<br />

Norge 1 2 3<br />

Storbritannien 2 1 3<br />

Österrike 1 1 2<br />

USA 1 1 2<br />

Polen 1 1<br />

Grekland 1 1<br />

Danmark 1 1<br />

Island 1 1<br />

Spanien 1 1


Tabell. Antalet utresande studenter per mottagarland. Siffran för 11/12 är preliminär.<br />

Sid 11 (23)<br />

Institutionens huvudambition för utresande studenter är att alla som vill ska erbjudas möjlighet att<br />

studera utomlands. Denna målsättning har vi lyckats uppfylla sedan länge. Vi erbjuder oss att t.o.m.<br />

hjälpa till med att försöka teckna helt nya avtal om studenterna vill läsa vid <strong>universitet</strong> som vi saknar<br />

avtal med.<br />

Internationalisering - lärarutbyten m.m.<br />

Under perioden 2000-2009 gjordes totalt 40 resor ut och 24 resor in av lärare/forskare, för t.ex.<br />

planeringsresor, lärarutbyten, besök vid utbildningsmässor, konferenser om utbyten, etc. Rena<br />

forskningsutbyten inräknas ej. Perioden fr.o.m. 2010 redovisas i tabellen nedan.<br />

Namn Till/från Typ Period Längd<br />

Sune<br />

Pettersson<br />

Kassel, Tyskland EPS-möte V10 1 d<br />

Tatiana StPetersburg State Polytechnical Rekryterings-besök V10 1/2 v<br />

Makarova University, Ryssland/UmU (institutionsavtal)<br />

Rasim Dermez UmU/Afyon Kocatepe<br />

University, Turkiet<br />

Lärarutbyte<br />

(ERASMUS)<br />

V10 1 v<br />

Hüseyin Sari UmU/Ankara University, Lärarutbyte<br />

H10 1 v<br />

Turkiet<br />

(ERASMUS)<br />

Tatiana StPetersburg State Polytechnical Lärarutbyte H10 1 v<br />

Makarova University, Ryssland/UmU<br />

Roger Halling Jilin University, Kina Planeringsresa H10 1 v<br />

Roger Halling Ruprecht-Karls Universität,<br />

Heidelberg, Tyskland<br />

ERASMUS-möte H10 2 d<br />

Reinhard UmU/Universität Rostock, Planeringsresa H10 1 d<br />

Mahnke Tyskland<br />

Jamaa<br />

UmU/Université de La Rochelle, Planeringsresa H10 1 d<br />

Bouhattate Frankrike<br />

Sune<br />

Pettersson<br />

Paris EUPEN Step2-möte H10 1/2 v<br />

Sune<br />

Pettersson<br />

Johannes-Kepler-University,<br />

Linz/UmU<br />

EPS-möte H10 2 d<br />

Tabell. Internationella lärarutbyten, inklusive planeringsresor relaterade till utbytesavtal 2010.<br />

<strong>Teknisk</strong> fysik<br />

Det gångna året har varit oerhört intensivt, utbildningen har varit fylld med utvecklingsprojekt och<br />

med spännande initiativ. Ett urval av de viktigaste aktiviteterna beskrivs kortfattat nedan.<br />

Den operativa ledningsgruppen för <strong>Teknisk</strong> fysik har under året haft 10 protokollförda möten.<br />

Protokollen finns under www.physics.umu.se/student/tekniskfysik/organisation/ledningsgruppen.<br />

Programrådet har under året haft 1 protokollfört möte. Protokoll finns under<br />

www.physics.umu.se/student/tekniskfysik/organisation/programradet. Övriga ärenden i<br />

programrådet har under läsåret sköts per mejl.<br />

Ett 20-tal alumner och 70 studenter träffades för att nätverka och inspirera varandra under en KNUTträff<br />

(KontaktNätverk för <strong>Umeå</strong>s <strong>Teknisk</strong>a fysiker). Vid träffen hjälpte alumner och sistaårsstudenter<br />

de övriga studenterna att planera studietiden och ge goda råd inför framtiden i program- och<br />

alumnfrågor. En sammanfattning av projektet finns under www.teknat.umu.se/om<strong>fakultet</strong>en/aktuellt/nyhetsvisning//manga-karriarvagar-for-tekniska-fysiker.cid94540.<br />

Rekryteringssidan samt hemsidan för alumnkontakter förbättrades. En FAQ med typiska frågor inför


Sid 12 (23)<br />

programval sammanställdes och ett antal alumn- och studentintervjuer gjordes och presenterades på<br />

sidan. Programmet har under det gångna läsåret arbetat med att ytterligare stärka kontakterna med<br />

våra alumner. Facebook och KNUT har varit bra verktyg för detta. Alumner i <strong>Umeå</strong>regionen har<br />

inspirerats att organisera egen verksamhet kring alumnpubar/after work. Samverkansarbetet har<br />

under året kretsat runt <strong>universitet</strong>ets alumninät där vi försökt öka förståelsen för värdet av våra<br />

alumner men samtidigt visa på hur långt efter andra stora <strong>universitet</strong> vi tyvärr ligger i detta arbete.<br />

Förhoppningen var, och är fortfarande, att vi på programnivå ska kunna genomföra långt större<br />

arrangemang än tidigare. Under året arrangerades t.ex. en mycket omtyckt studieresa till ”New<br />

Boliden” i Skellefteå där man fick följa produktionslinjen från gruva till smältverk och träffa<br />

ingenjörer, där ibland tekniska fysiker, som arbetade med processen.<br />

En uppföljning av HSV:s utvärdering från 2005 genomfördes under året, dokumenten finns under<br />

www.physics.umu.se/student/tekniskfysik/kvalitetsarbete. <strong>Teknisk</strong> fysik ingick, tillsammans med<br />

andra utbildningsprogram vid <strong>universitet</strong>et, i ett projekt tillsammans med Linköpings <strong>universitet</strong>.<br />

Projektet gick under namnet LUX och behandlade korsvis utvärdering av examensarbeten. Projektet<br />

avlöpte utan större problem för programmet och de granskade examensarbetena från <strong>Teknisk</strong> fysik i<br />

<strong>Umeå</strong> fick ett mycket gott betyg av Linköpings bedömare. Slutrapport från projektet finns under<br />

www.physics.umu.se/student/tekniskfysik/kvalitetsarbete.<br />

Under året inleddes ett samarbete med Jonas Forsman, doktorand i didaktik vid Uppsala <strong>universitet</strong>.<br />

Jonas behöver underlag till sin forskning om studentretention (”fasthållande”) på <strong>Teknisk</strong> fysik. I<br />

utbyte mot materialet (främst studentintervjuer) får programmet tips och hjälp med att arbeta med<br />

studenternas självreflektion kring mål med utbildning, studieväg och karriär. Ett pilototprojekt med<br />

test av självvärderingsfrågor testkördes i samband med en studentenkät vid vårterminens<br />

utbildningsmässa. På sikt hoppas programmet kunna ta fram ett webbaserat verktyg (knutet till Röda<br />

tråden) som hjälper studenterna i sin självreflektion.<br />

En student på programmet, Elin Styf, har under det gångna året tilldelats ett stipendium för bästa<br />

examensarbete i medicinsk strålningsfysik. Stipendiet delas ut av Svensk förening för radiofysik. I<br />

samband med utdelandet presenterade Elin sitt examensarbete som behandlar två olika tekniker för<br />

att optimera strålbehandlingen av huvud-hals-tumörer. Elin har studerat till sjukhusfysiker vid <strong>Umeå</strong><br />

Universitet 2003-2008 och arbetar sedan 2008 som legitimerad sjukhusfysiker vid Landstinget<br />

Västernorrland.<br />

Studieresan för åk3 gick detta läsår utomlands, bl.a. till CERN i Genève och Niels Bohr-Institutet i<br />

Köpenhamn. En reseberättelse finns på www.teknat.umu.se/om<strong>fakultet</strong>en/aktuellt/nyhetsvisning/studenter-pa-studiebesok-till-cern.cid132725.<br />

Tidigare har inspirationsföreläsningar anordnats av programansvariga men i år ansåg<br />

programledningen att det skulle fungera bättre om en amanuens tog över den uppgiften. Under hösten<br />

anordnades tre inspirationsföreläsningar, föreläsningarna hölls av forskare och av studenter och de<br />

var mycket uppskattade.<br />

Ett försök till att utvärdera kurserna efter CDIO har påbörjats. Detta har inte fungerat särskilt bra. En<br />

orsak till att CDIO har fungerat mindre bra är att studienämndens ledamöter har haft svårt att se vad<br />

det arbetet leder till. Ytterligare ett problem har varit svårigheten att klassificera saker som varierar<br />

från år till år, till exempel laborationshandledning på engelska.<br />

Under året har examensarbeten presenterats vid sammanlagt tolv seminarietillfällen. Ämnena har<br />

spänt från mätutrustning för marslandare till optimering av vattenmagasin i norrländska älvar. Sedan<br />

2007 har ungefär 55% av <strong>Teknisk</strong> fysiks examensarbeten utförts i näringslivet och resten inom den<br />

akademiska världen. Examensarbetet är under kontinuerlig utveckling. I respons på tidigare<br />

utvärderingar har vi under året försökt göra oppositionsmomentet mer konkret – studenterna som<br />

opponerar skickar nu, innan presentationsseminariet, ett halvdussin frågor till respondentens<br />

examinator. Vidare träffas opponent och respondent innan seminariet för att underlätta för


Sid 13 (23)<br />

opponenten att sätta sig in i det aktuella arbetets fundamenta. Vi har också förenklat instruktionerna<br />

till studenter, opponenter och examinatorer samt utvärderingsformuläret för examinatorn. En annan<br />

förändring är att examinatorn nu, istället för studenten, åläggs att vara den som kontrollerar att<br />

rapporten lämnas in för arkivering.<br />

<strong>Fysik</strong>erprogrammet<br />

Vårterminen 2010 var den avslutande terminen för de sista studenterna på det 4-åriga magisterprogrammet<br />

och det 3-åriga kandidatprogrammet i fysik om studenterna följt normal studietakt.<br />

Dessa program har ersatts av det nya kandidatprogrammet i fysik och tillämpad matematik.<br />

Programmet har haft tre intag där 10 studenter antogs första året, 13 stycken det andra året och 8<br />

stycken antogs höstterminen 2010. På programmets andra år väljer studenterna inriktning mot fysik<br />

eller tillämpad matematik. Samtliga studenter i den första årgången valde inriktning mot tillämpad<br />

matematik medan fem studenter från andra årgången påbörjade fysikinriktning höstterminen 2010.<br />

Under läsåret 09/10 arrangerades flera Café fysik-seminarier för att studenterna skulle behålla<br />

intresset för fysik, medan de läser matematik under det första året.<br />

På det nya kandidatprogrammet har den inledande mekanikkursen delats upp i två delar, Mekanik I<br />

med experimentell metodik och Mekanik II, där den första kursen läses av alla på programmet medan<br />

den andra kursen läses endast av de som väljer fysikinriktning på andra året. Ingen som antagits på<br />

kandidatprogrammen har hunnit ta ut en kandidatexamen men allt fler tidigare antagna studenter<br />

väljer att ta ut en kandidatexamen i enlighet med intentionerna i Bolognaprocessen.<br />

Lärarprogrammet<br />

Lärarstudenter med fysikinriktning samläser med studenter på kandidatprogrammet i fysik och<br />

tillämpad matematik. Eftersom antalet studenter på båda programmen är lågt ställdes kurserna<br />

Termodynamik och Astronomi in och lärarstudenter fick läsa kurser i en annan ordning än planerat.<br />

Som en följd av att den inledande mekanikkursen har delats upp i Mekanik I med experimentell<br />

metodik och Mekanik II på det nya kandidatprogrammet och dessutom minskat i poängantal<br />

behövdes en ny kurs för att lärarstudenter skulle få ihop totalt 90 hp fysik i sin inriktning. Den nya<br />

kursen heter Mekanik II för lärare och omfattar förutom mekanik också didaktiska inslag om elevers<br />

svårigheter med mekanikbegrepp, för- och nackdelar med olika undervisningsformer samt hur elevers<br />

syn på lärande i fysik påverkar deras sätt att studera. Kursen gavs för andra gången hösten 2010.<br />

Fyra lärarstudenter påbörjade fysikinriktningen under 2010. Dessutom valde en student från kandidatprogrammet<br />

att läsa kursen Mekanik II för lärare för att eventuellt gå över till lärarprogrammet. En<br />

lärarstudent bytte till en annan inriktning efter kurserna i mekanik. Under våren 2010 fanns det en<br />

student vardera på den andra och tredje terminen i fysikinriktningen.<br />

Forskarutbildning<br />

Under 2010 har Sebastian Bernhardsson och Joakim Lundin avlagt doktorsexamen. Licenciatexamen<br />

har avlagts av Tony Giang, Patrik Stenmark och Mikhail Modestov.<br />

Eftersom många forskargrupper är relativt små bedrivs en stor del av kurserna inom forskarutbildningen<br />

i form av självstudier. Handledare och doktorander har tillsammans verkat för att öka antalet<br />

gemensamma doktorandkurser, och under det senaste året har det getts kurser på forskarnivå om<br />

fysikens matematiska metoder, Bose-Einsteinkondensat, stokastiska metoder för naturvetenskap,<br />

vetenskaplig rapportskrivning och informationsteori.


Sid 14 (23)<br />

Forskning<br />

Dotalt sett är forskningen vid Institutionen för fysik mycket bred och omfattar många sinsemellan<br />

mycket olika fält, med inriktningar mot både teoretisk och experimentell grundforskning och mot<br />

tekniska och andra tillämpningar. Under 2010 publicerade forskare vid Institutionen för fysik 120<br />

artiklar i internationella tidskrifter. Att ge en fullständig överblick över dessa arbeten är inte möjligt<br />

inom ramen för en verksamhetsberättelse, och vi ger därför endast några korta glimtar som berör<br />

några viktiga eller intressanta resultat som uppnåtts under året.<br />

Den teoretiska forskningen inom statistisk fysik (gruppen Petter Minnhagen, Seung-Ki Baek,<br />

Sebastian Bernhardsson m.fl.) har under 2010 behandlat frågor inom så vitt skilda områden som<br />

ordfrekvensdistributioner i böcker, storleksfördelningar av städer, IKEA-nätverk och metabolism,<br />

perkolation på gitter, fasövergångar och klockmodeller, synkronisering och Zipfs lag. Det internationella<br />

samarbetet uppmärksammades genom att Professor Beom Jun Kim från Korea utsågs till en<br />

av årets hedersdoktorer vid teknisk-<strong>naturvetenskaplig</strong>a <strong>fakultet</strong>en. Institutionens tvärvetenskapliga<br />

nätverksforskning representeras också av Petter Holme och Martin Rosvall samt deras studenter och<br />

postdoktorer, som främst är verksamma vid IceLab.<br />

IceLab, Integrated Science Lab, har under året tagit steget från en virtuell skapelse till ett fysiskt nav<br />

för kommunikation och samarbete inom livsvetenskaperna vid <strong>Umeå</strong> <strong>universitet</strong>. IceLab är ett<br />

samarbete med Institutionen för matematik och matematisk statistik samt Institutionen för ekologi,<br />

miljö och geovetenskap, och det som för de sexton forskarna i IceLab samman är att de alla använder<br />

sig av matematisk modellering för att förstå orsak-verkan samband i levande system. För att sprida<br />

information om IceLab och fira starten anordnades Icelab Party den 16 april med kreativitetsföredrag,<br />

korta forskningspresentationer av alla deltagare och gemensam middag i de nya lokalerna. I samarbete<br />

med UMIT och CLiC har den tvärvetenskapliga seminarieserien rullat vidare med totalt 14<br />

presentationer från vitt skilda vetenskapliga områden under hösten. Mellan den 29 september och den<br />

2 oktober anordnades IceLab Camp vid Kronlunds Kursgård utanför Hällnäs. IceLab Camp är ett<br />

kommunikations- och kreativitetsläger för unga forskare med tvärvetenskapligt intresse. Konceptet<br />

bygger på att det finns en mycket stor potential i en grupp unga forskare med olika vetenskapliga<br />

bakgrunder. Utmaningen ligger i att lära av varandra och rekombinera idéerna. Ett delmål med lägret<br />

är därför att alla ska förbättra sin förmåga att kommunicera med forskare från andra discipliner.<br />

Metoden är att varje deltagare både är elev och lärare i mixade grupper med maximal vetenskaplig<br />

mångfald. På lägret, som finansierades av KBC forskarskola, deltog 10 fysiker, 3 datavetare, 2<br />

ekologer, 2 matematiker, 2 biologer och en medicinare. Under året har IceLab, genom ansökan<br />

”Integrated Science: mathematical and computational modelling”, utsetts till stark forskningsmiljö<br />

och beviljats åtta miljoner kronor av <strong>Umeå</strong> <strong>universitet</strong>. Anslaget kommer att användas till två karriärtjänster,<br />

delfinansiering av hyran för lokalerna och aktiviteter som verkar för att stärka IceLabs roll<br />

som fysiskt nav för kommunikation och samarbete inom livsvetenskaperna vid <strong>Umeå</strong> <strong>universitet</strong>.<br />

Petter Holmes grupp har under 2010 utökats med Fariba Karimi, magisteruppsatsstudent från Lund<br />

som under året antagits som doktorand samt Sang Hoon Lee från KAIST (Korea) som börjat som<br />

postdoktor. Zhi-Xi Wu har fått en professur vid Lanzhou University och återvänt till Kina. Under året<br />

har Holme fått ett lektorat i komplexa nätverk samt Skytteanska samfundets pris till yngre forskare vid<br />

den teknisk-<strong>naturvetenskaplig</strong>a <strong>fakultet</strong>en. Gruppen, som förutom ovan nämnda forskare består av<br />

doktoranden Luis Rocha och postdoktorn Sungmin Lee, har publikationsmässigt haft ett framgångsrikt<br />

år med 15 vetenskapliga publikationer (samt en populärvetenskaplig artikel), bl.a. i framstående<br />

tidskrifter som Proc. Natl. Acad. Sci. USA och Phys. Rev. Lett. Holme har i samarbete med Petter<br />

Minnhagen varit engagerad i arrangerandet av en konferens och program på Nordita i april 2011.<br />

Holmes grupps forskning har fokuserat på evolutionär spelteori, social informationsspridning och<br />

temporala strukturer i nätverk. I den förstnämnda inriktningen har man bland annat visat att aktörer i<br />

sociala dilemman (system där egoistiska individer t.ex. behöver dela en gemensam resurs) i vissa fall<br />

kan samarbeta genom att organisera sig hierarkiskt – tidigare studier har indikerat att samarbete och<br />

hierarkisk organisation står i ett motsatsförhållande. Man har också kunnat modellera hur åsikter<br />

sprider sig snabbast när människor kommunicerar lagom mycket – kommunicerar en grupp


Sid 15 (23)<br />

människor för mycket så hinner individer fixera sina åsikter innan nya åsikter har en chans att<br />

etablera sig, kommunicerar man för lite får man för lite influenser för att ändra sin åsikt. Inom<br />

dynamiska nätverksforskningen har Holme tillsammans med Luis Rocha och Fredrik Liljeros<br />

(sociolog vid Stockholms Universitet) undersökt nätverksekonomiska aspekter av internetmedierad<br />

prostitution (centrerat runt ett dataset från ett brasilianskt web-community). Denna studie publicerades<br />

i prestigefyllda Proc. Natl. Acad. Sci. USA och fick uppmärksamhet i medier både i Sverige och<br />

internationellt. Samma dataset har legat till grund för en studie av dynamiska nätverksstrukturers<br />

inflytande på sjukdomsspridning. En slutsats är att om en sjukdom sprids inom den typ av prostitution<br />

man studerat så kommer de temporala aspekterna snabba upp åtminstone början av<br />

spridningsförloppet. I en annan studie, som för närvarande är under granskning, hittade man<br />

optimala vaccinationsstrategier för att utnyttja dynamiska nätverksstrukturer.<br />

Under året har Holmes grupp etablerat flera nya vetenskapliga kontakter både inom IceLab och utåt –<br />

Anna Sircova (Psykologiska Institutionen, <strong>Umeå</strong> Universitet) och Anna Thorsons grupp (ICHAR,<br />

Karolinska Institutet) som exempel på samarbeten som förhoppningsvis kommer resultera i<br />

publikationer under 2011.<br />

Martin Rosvall har fortsatt att utveckla matematiska metoder för att förenkla och framhäva viktiga<br />

strukturer i stora nätverk, nu med fokus på att utveckla matematik och algoritmer för att avslöja den<br />

hierarkiska organisationen i levande system. Resultaten, som inom kort kommer att publiceras i PLoS<br />

ONE, visar att system som tidigare ansetts ha en tvånivås modulär struktur i själva verket har en<br />

mycket djupare organisation med flera lager av moduler i moduler. Hur vetenskapen är organiserad i<br />

sig är ett exempel (se figur nedan).<br />

Figur. Hierarkisk karta över vetenskapen baserad på 9,2 miljoner citeringar i knappt 8000 tidskrifter.<br />

Tillsammans med Daniel Edler, som efter exjobb och finansiering via Uminova och Innovationsbron<br />

under året har anställts som projektassistent, har Rosvall arbetat vidare med att kommersialisera<br />

kartverktygen och göra de lättillgängliga för andra forskare (se www.mapequation.org). Verktygen<br />

används flitigt av andra forskare, inte minst bibliometrikerna vid <strong>Umeå</strong> <strong>universitet</strong>. I samarbete med<br />

Netroots, som var intresserade av att förstå länkstrukturen mellan politiska bloggare i Sverige, gjordes<br />

en kartläggning som resulterade i det populärvetenskapliga bokkapitlet Den politiska bloggosfärens<br />

landskap (Bilda förlag) lagom till valet i höstas (se figur nedan).


Sid 16 (23)<br />

Figur. Det politiska blogglandskapet i Sverige. I kartan, som är baserad på länkstrukturen mellan drygt tusen<br />

svenska politiska bloggar, är tätt sammanlänkade bloggar klustrade tillsammans i idémetropoler och<br />

representerade med cirklar. Här visas de 20 största klustren och de viktigaste interaktionerna. Storleken på<br />

cirklarna representerar den beräknade besöksfrekvensen och bredden på länkarna det beräknade besöksflödet<br />

mellan idémetropolerna. Data från Twingly och klustring och visualisering från Mapequation.<br />

Med doktoranderna Atieh Mirshahvalad och Alcides Viamontes Esquivel, har Rosvall under året<br />

arbetat med att vidareutveckla matematiken för att kunna avslöja dolda strukturer i alltmer<br />

komplicerade nätverk. Atieh Mirshahvalad arbetar till exempel i ett intressant tvärvetenskapligt<br />

projekt med Johan Lindholm och Mattias Derlén från Juridiskiska institutionen för att förstå<br />

strukturen i EU-domstolens domar.<br />

Institution har sedan flera år tillbaka ett samarbete med Prof. Steve Teitel vid University of Rochester,<br />

Rochester, NY. Detta arbete har under de senaste åren inriktas mot "jamming"—ett försök att ta ett<br />

nytt grepp på flera olika sorters system där dynamiken blir allt långsammare när (exempelvis) densitet<br />

eller temperatur förändras. Redan 2007 publicerade vi analys av simuleringsdata som gav starkt stöd<br />

för tanken att jamming är ett kritiskt fenomen. Detta resultat baserades dock på data med ganska dålig<br />

precision och det har inte varit helt enkelt att förbättra denna analys för att bestämma precisa värden<br />

på den kritiska densiteten och de kritiska exponenter som kännetecknar fasövergången. Den grundläggande<br />

orsaken till dessa svårigheter är att den enklaste skalningsanalysen inte fungerar; för att få<br />

till en trovärdig analys måste skalningskorrektioner inkluderas och det ökande antal frihetsgrader i<br />

dessa analyser gör det svårt att dra säkra slutsatser.<br />

Vårt största framsteg under 2010 var därför att genomföra dessa analyser där skalningskorrektionerna<br />

inkluderats. Detta var viktigt dels för att vår slutsats från 2007 nyligen har ifrågasatts, och dels för att<br />

flera av våra andra planerade projekt är beroende av pålitliga värden på exempelvis den kritiska<br />

densiteten. Ett annat fullbordat projekt är en precisionsanalys av partiklarnas diffusionen i ett system<br />

under skjuvning. Vi fann att hastighetskorrelationerna—som är direkt relaterade till diffusionen—vid<br />

mycket långsam skjuvning avtar algebraiskt, men också att effekten av högre skjuvningshastigheter<br />

fångas av en exponentiellt avtagande multiplikativ faktor.<br />

Mer än 30 arbeten har publicerats inom området plasmafysik/icke-linjär fysik under 2010. Gruppen<br />

har bland annat varit aktiv inom kvantplasmor, laser-plasma växelverkan och kvantelektrodynamiska<br />

effekter av starka fält. Inom området kvantplasmor har framsteg gjorts inom kvantkinetisk teori.<br />

Dessutom har en ökad förståelse för elektronens spinn-egenskaper har uppnåtts, särskilt dess


Sid 17 (23)<br />

betydelse för den ponderomotiva kraften från ickelinjära elektromagnetiska pulser. Ett arbete rörande<br />

detta har publicerats i Physical Review letters. Under året har simuleringsverksamheten fått ökat<br />

utrymme, där en nyrekryterad postdoc arbetar med simuleringar av klassiska plasmor. Samarbetet<br />

med den experimentellt inriktade lasergruppen vid Lunds <strong>universitet</strong> har fortsatt och bidragit till<br />

intressanta nya projekt inom simuleringsverksamheten (se figur). Medlemmarna i gruppen har<br />

dessutom haft inbjudna föredrag på ett stort antal konferenser och workshops, samt ett engagemang i<br />

Europeiska infrastruktursatsningar som ELI och HiPER. En ny forskarassistenttjänst utlystes och<br />

tillsattes (Anton Ilderton), och det innebär en avsevärd och långsiktig förstärkning inom området<br />

högeffektfysik.<br />

Figur. Här ses effekterna av en infallande högeffektlaserpuls på en mikrometerstor glassfär. Sfären upphettas<br />

kraftigt samtidigt som elektronerna på dess yta accelereras och skapar mycket starka elektriska fält. Modellstudier<br />

av detta slag är av stor vikt för att förstå den komplicerade ickelinjära dynamiken som uppstår när man försöker<br />

accelerera partiklar (i det här fallet protoner, vilka kan ses i svart) med hjälp av laserpulser. Denna bild är tagen<br />

från en så kallad particle-in-cell-simulering gjord på HPC2Ns Akka-dator. Resultaten, från ett samarbete med den<br />

expereimentella verksamheten vid Lund Laser Centre och Lunds <strong>universitet</strong>, publicerades i New Journal of<br />

Physics, vol. 13, 013030 (2011).<br />

Inom området kvantplasmor har resultaten bland annat tillämpats mot framtida elektroniska nanokomponenter<br />

inom området plasmonik. Inom detta forskningsfält har gruppen utvecklat en kvantkinetisk<br />

teori som tar hänsyn till de ingående partiklarnas dynamiska spinnegenskaper, resultat som<br />

publiceras i den vetenskapliga tidskriften New Journal of Physics. Vidare har gruppens forskning visat<br />

på ett flertal nya kvantmekaniska effekter i plasmor som normalt betraktas som fullt klassiska. En lång<br />

rad nya samarbeten inleddes också under det gångna året, t.ex. med <strong>Umeå</strong> Plant Science Centre, där<br />

Mattias Marklund också blev invald som Associate Member. Speciellt inleddes ett samarbete med<br />

Lunds <strong>universitet</strong> via Lund Laser Centre, där samarbetet har fokuserats på storskaliga numeriska<br />

simuleringar av laser-plasma växelverkan relevanta för pågående och framtida experiment. Här kan<br />

man se ett stort tillämpat intresse, då många av de experiment och simuleringar som utförs är<br />

inriktade på protonacceleration. Denna protonacceleration är exempelvis av stor medicinsk vikt, då<br />

det är ett försteg till småskalig hadronterapi för cancerpatienter. Detta samarbete förväntas växa<br />

ytterligare under de kommande åren. Vidare har det fruktbara samarbetsprojektet mellan gruppen för<br />

organisk elektronik, ledd av Ludvig Edman, och gruppen för plasmafysik/icke-linjär fysik fortsatt, där<br />

modellering av organiska halvledare var huvudfokus. De första resultaten publicerades i Physical<br />

Review B.<br />

Inom området Bose-Einsteinkondensation och kalla gaser har vi bedrivit forskning inom bland annat<br />

kvantkoherens, oordning och starkt korrelerade system. En ny postdoktor, Harri Mäkelä, och<br />

doktoranden Dmitry Kobyakov började sina anställningar under året. Emil Lundh och Alice Bezett<br />

initierade ett forskningssamarbete med Vitaly Bychkov och Mattias Marklund kallat kvanthydro-


Sid 18 (23)<br />

dynamik, där forskargruppernas respektive kompetenser i kvantfysik och strömningslära kombineras<br />

för att kunna utforska nya typer av fysik. Till projektet anställdes doktoranden Dmitry Kobyakov.<br />

Doktoranden Alberto Cetoli tillbringade delar av våren vid Niels Bohr International Academy i<br />

Köpenhamn där han genomförde ett forskningsprojekt om gravitationsvågor och elektriska ledare.<br />

Emil Lundh var medarrangör till programmet "Quantum Solids, liquids and gases" vid Nordita i<br />

Stockholm i juli-augusti, som attraherade ett stort antal internationella toppnamn inom fältet.<br />

Gruppen har också deltagit som nod i NordForsk-nätverket "Cold atoms and condensed matter" som<br />

avslutades under året, och i det europeiska nätverket "ESF Research Networking Programme, Cold<br />

atoms, Semiconductor Polaritons, and Nanoscience", POLATOM.<br />

Rymdforskningen vid institutionen behandlar främst studier av satellitdata för att utveckla förståelsen<br />

av norrskensrelaterade processer i jordens magnetosfär. Energiomvandlig (mellan partiklar och det<br />

elektromagnetiska fältet) i jordens magnetsvans står i fokus för forskningen vid institutionen. Med<br />

hjälp av data från de fyra Clustersatelliterna har man bl.a. lyckats att, i magnetosfärens plasmaskikt,<br />

identifiera ett antal generatorområden som, åtminstone delvis, förmodas koppla till norrskensaktivitet.<br />

Vidare studerar man solvindens påverkan på omagnetiserade planeter såsom Mars och Venus.<br />

Forskargruppen inom organisk fotonik och elektronik studerar elektroniskt aktiva organiska material<br />

med en mängd olika spektroskopiska och elektrokemiska metoder. De mest lovande av dessa mjuka<br />

och lösningsprocessbara elektroniska material används sedan för tillverkning av olika typer av<br />

funktionella elektroniska komponenter, t.ex. transistorer, integrerade kretsar och ljusemitterande<br />

elektrokemiska celler (LEC:ar). Gruppen har under 2010 bland annat lyckats utveckla en LEC med<br />

rekordprestanda i form av lång operativ livslängd och högt ljusutbyte. Gruppen har vidare demonstrerat<br />

funktionella LEC:ar som lyser med de tre grundfärgerna blått, grönt och rött, och en uppsättning<br />

belysningskomponenter med olika ljusemission visas i figuren nedan. Ett projekt som har<br />

attraherat stort internationellt intresse är tillverkningen av en flexibel och helt metallfri belysningskomponent,<br />

baserad på en kombination av grafen och ledande/lysande plast; se figur nedan. Dessa<br />

forskningsgenombrott har lagt grunden till att ett företag, Lunavation (www.lunavation.com), har<br />

kunnat etableras för vidareutvecklingen av bland annat belysningskomponenter mot kommersiella<br />

applikationer. I ett annat projekt har forskargruppen utvecklat en teknik för mönstring av mikrometerstora<br />

strukturer i tunna organiska elektroniska filmer. Funktionen hos denna teknik för<br />

elektroniktillämpningar har demonstrerats via realiseringen av funktionella CMOS-kretsar.<br />

Figur.<br />

(vänster)<br />

Flerfärgs<br />

emission<br />

från fyra<br />

olika<br />

LEC:ar;<br />

(höger)<br />

en<br />

flexibel<br />

belysning<br />

skompon<br />

ent som<br />

är helt<br />

metallfri.<br />

Forskar<br />

gruppen<br />

i Kondenserad materiens fysik består av flera oberoende mindre grupper som är verksamma inom sina<br />

specialistområden men som samarbetar inom vissa projekt. Den experimentella forskningen fokuserar<br />

på att förstå och modifiera kemiska och fysikaliska egenskaper hos kolbaserade material eller<br />

alkalimetallhydrider. Experimentella tekniker som används är exempelvis spektroskopi, kemisk<br />

tillverkning av kolnanorör (CVD), syntes och karaktärisering under höga tryck, samt ett flertal olika


elektronmikroskopitekniker såsom svepelektronmikroskopi, transmissionselektronmikroskopi,<br />

atomkraftmikroskopi, och sveptunnelmikroskopi.<br />

Sid 19 (23)<br />

Forskargruppen “nanostrukturerat kol” har haft en stark utveckling under 2010. Gruppen har expanderat<br />

från en doktorand (Florian Nitze) och rekryterat två ytterligare doktorander, Tiva Sharifi och<br />

Hamid Barzeghaar. Dessutom har en post-dok, Guangzhi Hu förstärkt gruppen inom området elektrokemi<br />

och kemisk modifiering av kolnanostrukturer, främst genom att dekorera dem med nanopartiklar<br />

av katalysmaterial. Detta är ett område som utvecklas starkt både internationellt och för vår<br />

forskargrupp. Vi har haft en mycket god anslagstilldelning under 2010 med anslag från Ångpanneföreningen,<br />

Gustaf Richerts, Kempestiftelsen, och Wenner-Gren stiftelserna. Beslut från Vetenskapsrådet<br />

i november att stödja gruppens forskning med 2.85 MSEK under 2011-2013 tryggar ytterligare<br />

för framtiden. Gruppen deltar aktivt i två av <strong>universitet</strong>et utsedda starka forskningsmiljöer, ”solar<br />

fuels” och ”light in science and technology”. Detta kommer att möjliggöra ytterligare expansion under<br />

2011 och vi planerar att rekrytera ytterligare två post-dok med kopplingar till gruppen. Under 2010<br />

har en vibrationsspektroskopiplattform byggts upp. Plattformen består av state of the art mätutrustning<br />

för infraröd och Raman spektroskopi och leds av en styrgrupp bestående av, Thomas Wågberg<br />

(fysik), Per Persson (kemi), och Björn Sundberg (SLU). Plattformen administreras och underhålls av<br />

en tekniker, Andrzas Gorzas. Från 2011 kommer plattformen att ingå i KBC-miljön, där fysik nu också<br />

är medlem sedan 2011. Under 2011 tilldelades en ansökan från Thomas Wågberg, Per Persson och<br />

Lennart Johansson medel för att utveckla en kurs i ”molekylspektroskopi med tillämpningar”. Kursen<br />

ges för första gången under vårterminen 2011. Thomas Wågberg gav i december 2010 en docentföreläsning<br />

”catalysts for green energy applications”, och är sedan 2011-01-28 formellt docent.<br />

Grafitoxid har liksom vanlig grafit en lagerstruktur, men avstånden mellan lagren är större och efter<br />

150 år är den exakta strukturen fortfarande något av en gåta. Under 2008 upptäckte vi en mycket<br />

ovanlig egenskap hos grafitoxid: Strukturen expanderade under högt tryck på grund av att vattenmolekyler<br />

gick in mellan kristallens plan [1]. Senare studier har visat att inte bara vatten utan också<br />

alkoholer (metanol och etanol) och andra lösningsmedel (aceton) kan pressas in mellan oxiderade<br />

kolplan under mycket höga tryck. I dessa fall sker inträngandet dock på ett helt annat sätt än för<br />

vatten. Experiment med blandningar av vatten och alkoholer visar att vatten behåller sin flytande form<br />

mellan grafitoxidplanen också vid temperaturer där det "fria" vattnet övergått till fast form (is) utanför<br />

grafitoxidkornen. Nyckeln till att förstå dessa unika egenskaper är grafitoxidens nanoporösa struktur,<br />

och de nya resultaten kan hjälpa oss till en bättre förståelse av denna struktur. En annan viktig<br />

parameter är grafitoxidens kemiska egenskaper, och vi har nyligen visat att pH-värdet i experimentet<br />

är mycket viktigt: De strukturella ändringarna blir mycket små i sur vattenlösning (utspädd saltsyra)<br />

men mycket stora (85% expansion!) i basisk lösning (NaOH, "lut"). Experiment på grafitoxid kan bli<br />

mycket viktiga för vår allmänna förståelse av nano-inneslutningseffekter (nano-confinement effects).<br />

Det är väl känt att vätskor, till exempel vatten, får helt andra egenskaper när de innesluts i utrymmen<br />

med molekylära dimensioner (nanometerstorlek). Under sådana villkor får vätskan till exempel oftast<br />

mycket lägre fryspunkt, och man tror att många biologiska fenomen kan förklaras av att<br />

vattenmolekyler stängs inne i nano-kaviteter. Grafitoxid kan betraktas som ett utmärkt modellmaterial<br />

för studier av porösa hydrofila lagerbaserade system och av nanoinneslutningars effekter på<br />

strukturen hos olika lösningsmedel och andra vätskor.<br />

En annan spännande egenskap hos grafitoxid är att det lätt kan sönderdelas för att skapa enskilda<br />

grafitoxidlager, som i sin tur kan konverteras till grafen (enstaka grafitskikt) genom kemisk reduktion<br />

eller uppvärmning till rimliga temperaturer. Vi har nyligen publicerat en artikel i Journal of Physical<br />

Chemistry C där vi studerat temperatur-inducerad exfoliering av grafitoxid vid olika tryck. Genom att<br />

variera trycket kunde vi erhålla olika typer av kolmaterial vid reaktionen: Vid tryck i storleksordningen<br />

GPa erhölls nanometerstora grafitpartiklar, medan behandling vid och under atmosfärstryck gav<br />

mikrometerstora grafenplattor innehållande ett fåtal grafenskikt som resultat.<br />

Nanoporösa material är också av mycket stort intresse för lagring av vätgas. Vi har studerat väteabsorptionsegenskaperna<br />

hos kobolt- och zinkbaserade "Metal-Organic Framework"-material (MOF)<br />

nära rumstemperatur. En maximal vätelagringskapacitet på 0.75 vikts% erhölls för ett zinkbaserat


Sid 20 (23)<br />

material (C22H20N2O8Zn2) vid 175 Bar vätgastryck och T = - 4 o C. Vi har också bidragit till förståelsen<br />

av varför olika grupper fått mycket olika resultat vid studier av MOF-material, då vi fann att vissa<br />

MOF har mycket dålig stabilitet i "tomt" tillstånd och lätt drabbas av strukturell kollaps när<br />

vätemolekylerna går ut ur och in i materialet under urgasnings- och absorptionsfaserna. Dessa resultat<br />

publicerades i International Journal of Hydrogen Energy. Nyligen visade vi också att tillsats av en<br />

katalysator, Pt, inte gav någon ökning av viktandelen väte som absorberades i en vanlig typ av MOFmaterial.<br />

Inom fältet Analytisk Laserspektroskopi har forskningen fortsatt med god fart. Laserfysikgruppen har<br />

befäst sin ställning som världsledande vad gäller utveckling av den mycket känsliga NICE-OHMStekniken<br />

för detektion av molekylära konstituenter i gasform. Under senare år har denna teknik<br />

huvudsakligen baserats på mycket smalbandiga fiberlasrar. Detta har dock resulterat i att den är<br />

begränsad till ett mindre antal typer av molekyler. För att bredda dess tillämpbarhet har tekniken<br />

under det senaste året för första gången realiserats m h a en smalbandig DFB (eng. distributed<br />

feedback) laser. Ett arbete rörande studier av mer fundamental art har därtill initierats. Vi har som<br />

första grupp påvisat s k Dicke narrowing i dispersiva signaler; uttryck för den förväntade signalformen<br />

har härletts, och experimentella signaler som bekräftar teorin har uppmätts. Därtill har<br />

utvecklingen av en ny teknik för känslig detektion av paramagnetiska molekyler (t ex kväveoxid, NO),<br />

FAMOS (eng. Faraday modulation spectroscopy), rönt framgång. En kvantitativ beskrivning av<br />

tekniken, uttryckt i de mest användbara storheterna, t ex integrerad linjestyrka och Fourierkoefficienter<br />

för modulerade dispersiva linjeformer, har publicerats. En speciell teori för detektion av NO<br />

mha FAMOS adresserande elektroniska övergångar har utvecklats. De första demonstationerna av<br />

UV-baserad FAMOS adresserande elektroniska övergångar i NO m h a ett fullt diodlaserbaserat<br />

system har gjorts. Därtill har en IR-baserad instrumentering för detektion av NO på dess mest<br />

känsliga fundamentala vibrationsövergång, som är kapabel att i realtid (med responstider i sekundområdet)<br />

detektera närvaron av några få ppb (parts-per-billion, 10 -9 ), utvecklats. En teknik för<br />

mätande av temperaturen i vattenånga i det s k C-bandet (kring 1.5 µm) med användande av diodlasrar<br />

för kommunikationsändamål har utvecklats. Dock har en del av året (juni – okt) använts till att<br />

flytta utrustningen till nya tillfälliga lokaler i NA-huset.<br />

Även den forskning som utförs inom området<br />

Biologisk <strong>Fysik</strong> i den optiska pincettengruppen har<br />

varit lyckosam under 2010. Under våren har ett<br />

antal experiment i samarbete med andra grupper<br />

inom UCMR-konsortiet utförts. Ett viktigt resultat<br />

är kartläggningen av de biomekaniska egenskaperna<br />

hos F1C pili från urinvägsinfektionsalstrande<br />

E. coli (UPEC) bakterier. Detta har fått<br />

till följd att de biofysikaliska egenskaperna hos ett<br />

antal olika typer av helixformade pili har kunnat<br />

jämföras och korreleras till de miljöer där de<br />

huvudsakligen uppträder. Dessutom har gruppen<br />

gjort framsteg vad gäller modellering av adhesionsegenskaper<br />

hos bakterier som uttrycker helixformade<br />

pili. Vi har bland annat visat att bakterier<br />

som binder till receptorer med så kallade ”slipbonds”,<br />

som följer vanliga termodynamiska lagar som bland andra beskrivits av E. Evans, kan, om de<br />

binder med mer än en pili, uppträda under förtäckt täckmantel, som om de bundit med s k ”catchbonds”.<br />

Därtill har gruppen skrivit ett kapitel i en bok om adhesionsmekanismer hos bakterier. Den<br />

optiska pincettgruppen har därtill ägnat en väsentlig del av året till att packa, flytta och sätta upp<br />

instrumenteringen i nya tillfälliga lokaler i NA-huset. Under hösten och vintern har även<br />

instrumenteringen förbättrats och uppgraderats för att möta de krav på stabilitet som vissa påtänkta<br />

experiment kräver. Framförallt har optik, piezosteg och lasrar bytts ut. En av uppställningarna, vilken<br />

byggs kring en ny typ av laser, är fortfarande under uppbyggnad och beräknas vara klar under våren.<br />

En större uppgradering av den egenutvecklade mjukvaran för att, kalibrera och styra experiment, samt


Sid 21 (23)<br />

genomföra mätningar har gjorts fortlöpande. Dessa åtgärder har varit tidskrävande men viktiga för att<br />

på lång sikt kunna bibehålla en instrumentering i toppklass.<br />

Samverkan<br />

Institutionen har en omfattande samverkan inom <strong>universitet</strong>ssamhället. Denna sker bland annat<br />

genom:<br />

uppdrag inom centrala organisationer såsom Vetenskapsrådet och <strong>Fysik</strong>ersamfundet,<br />

samverkan inom <strong>Umeå</strong> <strong>universitet</strong> genom institutioner och centrumbildningar (UCMR, IceLab,<br />

UMIT Research Lab, HPC2N),<br />

seminarier av inbjudna internationellt framstående forskare,<br />

internationella utbytesprogram för lärare (ERASMUS) och forskare (SIDA-projekt i samarbete<br />

med Laos),<br />

nationell samverkan i forskarskolan i naturvetenskapens och teknikens didaktik samt<br />

genusforskarskolan.<br />

Institutionen har också en intensiv samverkan med samhället utanför <strong>universitet</strong>svärden. Denna<br />

omfattar bland annat:<br />

samverkan med gymnasieskolor, besök vid skolor och utbildningsmässor, besök från skolor,<br />

laborationer förlagda vid <strong>universitet</strong>et, tjejhelg, Skolornas fysiktävling,<br />

samverkan med näringslivet i forskningsprojekt, tex Siemens AB, LKAB, Algoryx Simulation,<br />

ProcessIT Innovations<br />

samverkan med näringslivet inom grundutbildningen genom examensarbeten, studentprojekt i<br />

samarbete med företag, gästföreläsningar och<br />

företagskvällar, fadderföretagsverksamhet, medverkan i projektet Närkontakt,<br />

kontakt med alumner.<br />

populärisering av fysikämnet, tex genom Hollywoodfysik, Umevatoriet (observatorium, planetarium,<br />

fysikleksaker, experimentförläsningar, interaktiva simuleringar), TV (Boston Tea Party),<br />

Samarbetet med Siemens AB innbär bland annat att en VR-finansierad industriforskarassistent<br />

(Pawel Kluczynski) och en doktoran (Jonas Westberg) inom <strong>universitet</strong>ets företagsforskarskola är<br />

knutna till institutionen. Samarbete med LKAB och Algoryx Simulation har inletts inom simulering av<br />

storskaliga granulära flöden med en doktorandtjänst inom företagsforskarskolan.<br />

Institutionen för fysik är värdinstitution för UVIV-Umevatoriets virtuella världar, ett EU Mål2-projekt<br />

som beviljades 12.6 millioner kronor sommaren 2008. UVIV-projektets syfte är öka det allmänna<br />

intresset, speciellt hos barn och ungdomar, för naturvetenskap och teknik genom att skapa attraktioner,<br />

tillämpningar och arbetsprocesser som ökar Umevatoriets konkurrens- och attraktionskraft.<br />

Projektets målsättning är att utveckla Umevatoriet som en regional attraktion med hög profil och stor<br />

konkurrenskraft hos målgrupperna för dess verksamhet.<br />

Projektet är indelat i följande aktiviteter:<br />

Vetenskapen visualiserad.<br />

Observatorium och planetarium - <strong>Umeå</strong> i världsalltet.<br />

Utforska okända världar. Delprojekten ”Livet i en vattendroppe”, ”Vetenskaps-detektiverna” och<br />

”vår knasiga värld” har startats.<br />

Visulatoriet. Upphandling av nytt projektorsystem och planetarieprogramvara till Umevatoriets<br />

visualiseringsdome har genomförts.<br />

Nätverk och processutveckling. Initiala kontakter med lokala företag, företrädare för skolorganisationen<br />

inom <strong>Umeå</strong> kommun samt nyckelpersoner inom <strong>Umeå</strong> <strong>universitet</strong> har tagits.<br />

Informationsspridning om verksamhet och resultat.<br />

Projektutvärdering och slutredovisning.


© Mats Minnhagen.<br />

Figur. Impact. Mats Minnhagens illustration till hur månen bildades, gjord för UVIV-projektet.<br />

Sid 22 (23)


Sid 23 (23)<br />

Sammanfattande analys<br />

Grundutbildningen har, i omgångar, redovisat planer över hur det ackumulerade kapitalet ska kunna<br />

reduceras. Det balanserade kapitalet inför budgetåret 2010 låg på ca 2,8 Mkr. Resultatet för 2010 var<br />

negativt, det uppgick till ca 1,9 Mkr, och den ingående balansen inför 2011 är alltså ca 0,9 Mkr. Vår<br />

bedömning är att verksamheten kommer att visa ett resultat nära noll för 2011 och att det balanserade<br />

kapitalet därmed kommer att hålla sig klart under 10% av omslutningen på ca 26 Mkr.<br />

Tillströmningen till våra kurser var rekordhög 2010, totalt registrerades 268 HST, se figuren nedan.<br />

Totala<br />

antalet<br />

registre<br />

30<br />

rade<br />

förvänt<br />

250<br />

as<br />

20<br />

Totalt<br />

under<br />

2011<br />

150<br />

Teknatutbildning ligga på<br />

Basåret samma<br />

Lärarutbildning nivå.<br />

50<br />

Figur.<br />

Antal<br />

helårsst<br />

0<br />

udenter<br />

202 2003 2004 2005 2006 207 208 2009 2010 2011<br />

(HST) i<br />

fysik<br />

under<br />

åren 2002-2011 för teknisk-<strong>naturvetenskaplig</strong> utbildning, basåret, lärarutbildning och totalt. Data för 2011<br />

baseras på prognoser.<br />

Som framgår av figuren nedan har institutionens forskningsbidrag ökat starkt under de senaste åren.<br />

Minskningen av VR-anslagen under 2010 förklaras av att tre VR-finansierade forskarassistenter vid<br />

institutionen nu fått slutanslag. Den kraftiga ökningen av institutionens resurser, som är ett resultat<br />

av de goda forskningsresultat som uppnåtts under de senaste åren, innebär att forskningsfinansiärerna<br />

förväntar sig att vi skall prestera ännu bättre under kommande år. Att snabbt bygga ut och<br />

utveckla forskning är aldrig lätt, och med tanke på att vi samtidigt skall renovera institutionens lokaler<br />

blir det en svår utmaning att öka produktionen av intressanta forskningsresultat, speciellt inom den<br />

experimentella verksamheten. Med hjälp av noggrann planering och den entusiasm som tanken på de<br />

nya fina lokalerna väcker har vi dock goda förhoppningar om att klara denna uppgift.<br />

Figur.<br />

Bidrag,<br />

utöver<br />

<strong>fakultet</strong>s<br />

anslaget,<br />

till<br />

forskning<br />

vid<br />

Institutio<br />

nen för<br />

fysik i<br />

Mkr för<br />

perioden<br />

2005–<br />

2011.<br />

Mörka<br />

staplar<br />

visar<br />

anslag<br />

HST<br />

30<br />

28<br />

26<br />

24<br />

22<br />

20<br />

18<br />

16<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

10<br />

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011<br />

från Vetenskapsrådet och ljusa staplar de totala anslagen. Notera att vi för 2011 redovisar sådana medel som<br />

beviljats fram till och med februari månad. De totala anslagen för 2011 blir förmodligen i slutändan större.<br />

Totalt<br />

VR

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!