卡琳一Dahmen

教育

• 博士-物理-康奈尔大学(1995)

传记

教授Dahmen收到她Vordiplom在德国波恩大学的物理学,1989年,她在1995年从康奈尔大学物理学博士学位。在1999年加入教员在伊利诺斯州之前,她是一个年轻的哈佛大学研究员。

她有广泛的兴趣“软”凝聚态物理,包括非平衡动力学系统、滞后、雪崩、地震、种群生物学和disorder-induced关键行为。

研究声明

通常,我在非平衡动力系统有广泛的利益,包括模式的形成与淬火均匀系统和非齐次系统障碍。有新的实验显示有趣的非平衡现象,只是最近被研究。我也感兴趣的其他方面凝聚态物理和数学物理学、生物物理学、地球物理学等领域,在凝聚态物理的方法可以更有效地应用。

在物理系统大量的原子或分子组成的统计波动通常变得很小。我们感知的信号大多是复杂的微观行为系统的平均值。给出平衡属性,例如,通过系综平均服从简单的热力学,流体的机械法和统计。驱动系统远离平衡状态,也可以有效地描述简单的法律在长度尺度上,当地的障碍是平均量的波动。有很多研究的最近进展集体行为在系统从推进域壁磁铁在地震事件的大小分布。方法应用包括动力系统和混乱的想法,临界现象,流体动力学和无序系统理论。

统一理论的普遍在塑性滑动统计:从纳米晶体到地震
(PRL 2009、2010、2011、2011年自然物理,自然通讯2011年,2012年先进功能材料,并提交自然,2012)。我们正在研究雪崩和剪切塑性固体,从剪纳米晶和micro-crystals,位错动力学,剪切颗粒材料,非晶态材料,地震。我们一直在开发简单的分析模型来描述宇宙(即detail-independent)方面的滑动雪崩统计,声发射,应力应变曲线,这些系统和其他属性。这些理论预测目前主要的实验,激发新的实验设计和数据分析方法。从实验结果得到关注,理论家,材料科学家,机械工程师,geophysicsists,应用数学家和biophysicsists就是明证最近邀请讲座在各种专业协会的年度会议,如美国物理协会,有地球物理学联合会,矿产,金属和材料协会(TMS),材料研究协会的阿斯彭中心物理、科维里理论物理研究所的,数学物理会议。大约12个不同的实验组,每组(国内外)正在建立和运行实验来测试我们的结果。最初的实验结果证实了我们的预测。普渡大学和哈佛大学与团体合作我们也应用相关想法条纹高Tc超导体的扩展行为。通过合作我们也导致了生物物理学实验CPLC,延误,和与外部组织,专注于雪崩在神经网络中,随机的基因表达,在非均匀环境中细菌运动的统计数据。我们的一些最近的研究相关的变形的研究大部分金属眼镜,镁和孪晶界动力学,高熵合金、胶体、颗粒材料,水泥,和骨头。 Each of these materials has many applications and it is important to gain an understanding of their deformation properties. We expect that there will be ample funding opportunities for future research in these directions. Below we also list brief summmaries of additional research projects on other topics.

闪烁的星星和相关的现象
2016年(PRL)明星KIC8462852(虎斑的明星)显示异常光通量下降。我们执行的统计分析多小暗事件通过使用方法发现有用的雪崩铁磁性和塑性流动。雪崩统计比例指数和时间配置文件的通量在暗淡的事件是接近平均场的预测。扩展崩溃表明这颗恒星可能是一个不平衡的临界点附近。大事件可以解释为雪崩动力学修改,系统规模的限制,而不是在扩展机制。

磁滞和Hierarchie年代:动力学障碍驱动一阶相变
我们发现了一个临界点滞后系统的行为。添加系统障碍,我们发现二阶过渡与宏观磁滞回路跳或破裂(大概见过冷液体)顺利不同滞后循环(见最磁铁)。我们研究非平衡的临界点零温度随机场伊辛模型使用平均场理论,重整化群方法,以及数值模拟在2,3,4,5维度。

磁滞、雪崩和超大型的崩溃:关键指数6 e维度,
我们已经进行了历史上的依赖重正化群计算上述临界点,使用马丁Siggia增长形式系统的动态描述。我们提取关键6-e-expansion指数。使用纯伊辛模型的映射,我们进行了波莱尔resummation Oe5长度指数的相关性。接近临界点上面所讨论的,雪崩大小分布长度尺度也有一个普遍的扩展形式。

地震的统计数据异构的简单模型的缺点
观测表明,地震展览显然普遍扩展的断裂规模分布和数量有关。我们学习了简单的模型沿着异构地震断层带破裂,关注的角色障碍之间的相互作用和动态效果。操作类的模型被发现自然临界点的性质产生地震统计的幂律缩放。

地震相图的统计平均场模型的异构缺点:从Gutenberg-Richter转向特征地震分布和背部
上面的结果从地震项目,为弱动力影响扩展到强动力效应在平均场理论,可以分析处理。找到两个参数相图,由动力减弱的振幅张成的效果e和正常的距离l驱动力的错。对小e和小l故障产生的古腾堡级型幂律指数截止统计,而大e和大l领导一个分布的小事件结合特征系统大小事件。在一定参数政权,从一个阶段到另一个是可能的成核时间尺度取决于断层的大小和其他模型参数。

淬火人口生物学障碍的影响
我们研究人口增长的细菌的反应扩散模型在非齐次空间环境中(例如空间模拟营养物质的密度波动或毒素,或一个投射到非均匀照明模式,例如,光合细菌)。具体来说,我们使用了费雪方程,描述了扩散传播,与衰亡的一个标量密度(物种)。

结果在存在漂移项
最近的工作由大卫·尼尔森和Nadav Schnerb(1997年预印本)表明,如果对流被添加到上面的问题(没有不连续性),非局部化过渡的漂移速度可以被视为一个函数:如果在零速度分离绿洲的细菌是本地化的营养物质,添加一个漂移项和足够高的速度可以通过使他们能够穿过delocalize细菌的沙漠绿洲,绿洲。

费舍尔在随机的媒体
限制积极,制服,增长率,在缺乏漂移项,费雪方程波(孤子)解决方案,描述前面的入侵细菌浓度高的地区高营养浓度。有趣的问题出现关于空间波动的影响在养分浓度波前的形状和它的传播方式。

Depinning畴壁的二维伊辛模型随机字段,我们研究的行为驱动畴壁在两个——维随机领域伊辛模型密切Depinning阈值以上,在零温度。(例如这可能对应二维多孔介质流体入侵)。发现不仅为大,但即使对于非常弱的障碍,畴壁传播通过系统percolative时尚。比例理论的障碍正在工作强度和磁场强度,使精确值大多数指数,建议两个接口的低临界尺寸depinning过渡与相关长度比例指数。

非平衡交通
在最近开始与Nadav Shnerb合作,我们正在研究有趣的实验结果在跳跃电导率非平衡交通和缓慢放松。希望是一个非常简单的模型可以解释观察到的一些特性。

书中章节

• k . a . Dahmen和罗伯特·p·百灵达雪崩慢慢滑剪切颗粒材料,颗粒材料手册》出版,CRC出版社,编辑Mark Shattuk斯科特•富兰克林(2015),307 - 337页。

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