En af mange

Kommentarer om alt og ingenting

Forskning

Forskning har været en stor del af mit liv. Jeg er uddannet som fysiker og blev kandidat i biofysik fra Syddansk universitet. Emnet for min kandidat afhandling var vesikel stabilitet og fluktuationer analyseret ved hjælp af statistisk dynamik og termodynamiske metoder.

I mit videre phd. arbejde ved Chalmers tekniske Universitet i Göteborg, fortsatte jeg i et kvantemekanisk spor. Her inkluderede vi svage ikke lokale spredningskræfter kendt som van der Waals interaktioner i tæthedsfunktionalitets teori (DFT). Disse svage men langrækkende kræfter er bla. ansvarlige for at holde lipiderne sammen i de biomembraner jeg studerede i min kandidat afhandling.

Derefter fortsatte turen tilbage til Danmark, hvor jeg blev Post. Doc. på fysisk institut på DTU. Arbejdet med DFT fortsatte, men nu med fokus på at finde simple deskriptorer for effektiviten af anoder og katoder i Solid Oxide Fuel Cells. DFT blev brugt til at finde energetiske barrierer og bindingsenergier for reaktionsforløb. Det energetiske input blev brugt i reaktionskinetiske beregninger. Her udviklede jeg bl.a. et generaliseret værktøj, hvor reaktionsligningerne for en proces kan skrives ned, hvorefter der blev lavet en simpel (og analytisk) kinetisk model som afslørede de mest optimale reaktionsmaterialer.

I min anden Post. Doc. periode på DTU var fokus på et langt mere fundamentalt og simpelt spørgsmål. Hvornår bliver en klynge af atomer til et metal. For at svare på det, brugte vi massive parallelle kvantemekaniske beregninger vha Blue Gene/P super computeren på Argonne National Laboratory. Den største beregning involverede 1415 atomer, hvor der blev brugt 32 000 processorer samtidigt.

Publikationer

Kandidat Afhandling

Thermodynamic Stability of Fluid Membranes with Protein Inclusion and Vesicle Dynamics

Phd. Afhandling

Van der Waals density-functional description of polymers and other sparse materials

Peer Reviewed Artikler

  1. L Miao, M.A.Lomholt, J. Kleis, Dynamics of shape fluctuations of quasi-spherical vesicles revisited, Eur. Phys. J. E 9 (2002) 143.

  2. J. Kleis, P. Hyldgaard, and E. Schröder, Van der Waals interaction of parallel polymers and nanotubes, Comp. Mat. Sci., 33 (2005) 192.

  3. J. Kleis and E. Schröder, Van der Waals interaction of simple, parallel polymers, J. Chem. Phys. 122 (2005) 164902.

  4. J. Kleis, B.I. Lundqvist, D.C. Langreth, and E. Schröder Towards a working density-functional theory for polymers: First-principles determination of the polyethylene crystal structure, Phys. Rev. B 76 (2007) 100201(R).

  5. E. Ziambaras, J. Kleis, E. Schröder, and P. Hyldgaard, Potassium intercalation in graphite: A van der Waals density-functional study, Phys. Rev. B 76 (2007) 155425.

  6. K. Johnston, J. Kleis, B. I. Lundqvist, and R. M. Nieminen, Influence of van der Waals forces on the adsorption structure of benzene on silicon studied using density functional theory, Phys. Rev. B, 77 (2008) 121404(R)

  7. J. Kleis, P. Hyldgaard, and E. Schröder, Nature and strength of bonding in a crystal of semiconducting nanotubes: van der Waals density functional calculations and analytical results, Phys. Rev. B, 77, 205422 (2008)

  8. E. M. Fernandez, P.G. Moses, A.Toftelund, H.A. Hansen, J.I. Martinez, F. Abild-Pedersen, J. Kleis, B. Hinnemann, J. Rossmeisl, T. Bligaard, and J. K. Nørskov, Scaling relationships for adsorption energies on transition metal oxide, sulfide, and nitride surfaces, Ang. Chem. , 47 (2008) 4683

  9. G. Jones, J. G. Jakobsen, S. S. Shim, J. Kleis, M. P. Andersson, J. Rossmeisl, F. Abild-Perdersen, T. Bligaard, S. Helveg, B. Hinnemann, J. R. Rostrup-Nielsen, I. Chorkendorff, J. Sehested, and J. K. Nørskov, Methane Steam Reforming over Noble Metal Catalysts studied by First Principles Calculations and Experimental Insight, J. Catalysis, 259 (2008), 147.

  10. D.C. Langreth, B.I. Lundqvist, S. Chakarova-Käck, V.R. Cooper, M. Dion, P. Hyldgaard, A. Kelkkanen, J. Kleis, Lingzhu Kong, Shen Li, P.G. Moses, E. Murray, A. Puzder, H. Rydberg, E. Schröder , T. Thonhauser, A Density Functional for Sparse Matter, J. Phys.:Cond. mat, 21 (2008) 084203.

  11. J. K. Nørskov, T. Bligaard, J. Kleis, Rate Control and Reaction Engineering, Science, 324, 1655 (2009).

  12. Y. Lee, D. Morgan, J. Kleis, and J. Rossmeisl, Ab initio Oxygen Reduction Reaction Energetics of LaBO3(B=Mn, Fe, Co, and Ni) (001) Surfaces for Solid Oxide Fuel Cell Cathodes, Phys Rev B. 80, 224101 (2009)

  13. J. Kleis, G. Jones, F. Abild-Pedersen, V. Tripkovic, T. Bligaard, and J. Rossmeisl, Trends for Methane Oxidation at Solid Oxide Fuel Cell conditions, Elec. Chem. Soc., 156, B1447-B1456 (2009).

  14. J. Kleis, J. Greeley, N. A. Romero, V. A. Morozov, H. Falsig, A. H. Larsen, J. Lu, J. J. Mortensen, M. Dułak and K. S. Thygesen, et al., Finite Size Effects in Chemical Bonding: From Small Clusters to Solids, Cat. Lett. 141, p.1067 (2011)

  15. A. H. Larsen, J. Kleis, K. S. Thygesen, J.K. Nørskov, and K. W. Jacobsen, Electronic shell structure and chemisorption on gold nanoparticles, Phys. Rev. B 84, p. 245429 (2011)

  16. L. C. Grabow, F. Studt, F. Abild-Pedersen, V. Petzold, J. Kleis, T. Bligaard, J. K. Nørskov, Descriptor-Based Analysis Applied to HCN Synthesis from NH3 and CH4, Ang. Chem. 50, p4601 (2011)

  17. S. Wang , V. Petzold , V. Tripkovic , J. Kleis , J. G. Howalt , E. Skúlason , E. M. Fernández , B. Hvolbæk , G. Jones , A. Toftelund , H. Falsig , M. Björketun , F. Studt , F. Abild-Pedersen , J. Rossmeisl , J. K. Nørskov and T. Bligaard ,Universal transition state scaling relations for (de)hydrogenation over transition metals Phys. Chem. Chem. Phys, 13 p 20760 (2011)

  18. Y. L. Lee, J. Kleis, J. Rossmeisl, Y. Shao-Horn, and D. Morgan, Prediction of solid oxide fuel cell cathode activity with first-principles descriptors, Energy Environ. Sci., 4, p 3966 (2011)