Droplet evaporation (and condensation) is one of the most common instancesof multiphase flow with phase change, encountered in nature as well as intechnical and industrial applications. Examples include falling rain drops, fogsand mists, aerosol applications like electronic cigarettes and inhalation drugdelivery, engineering applications like spray combustion, spray wet scrubbing orgas absorption, spray drying, flame spray pyrolysis.Multiphase flow with phase change is a challenging topic due to the inter-twined physical phenomena that govern its dynamics. Numerical simulation isan outstanding tool that enables us to gain insight in the details of the physics,often in cases when experimental studies would be too expensive, impracticalor limited.In the present work we focus on simulation of the evaporation of smalldroplets. We perform simulation of evaporation of a pure and two−componentdroplet, that includes detailed thermodynamics and variable physical andtransport properties. Some of the conclusions drawn include the importance ofenthalpy transport by species diffusion in the thermal budget of the system, andthe identification and characterization of evaporating regimes for an azeotropicdroplet.In the second part we develop a method based on the immersed boundaryconcept for interface resolved numerical simulation of laminar and turbulentflows with a large number of spherical droplets that undergo evaporation orcondensation. / Droppförångning (och kondensation) är en av de vanligaste fallen av flerfasflöde med fasförändring, både i naturen och i tekniska och industriella tillämpningar. Exempel är fallande regndroppar, dimma, aerosol-tillämpningar som elektroniskacigaretter och läkemedelsleverans via inandning, tekniska tillämpningar som sprayförbränning, våtskrubbning med sprayning, gasabsorption, spraytorkning samt flammsprayspyrolys. Flerfasflöde med fasförändring är ett utmanande ämne på grund av de sammanflätade fysikaliska fenomen som styr dess dynamik. Numerisk simulering är ett utmärkt verktyg som gör det möjligt för oss att få insikt i detaljerna i fysiken, ofta i fall då experimentella studier skulle vara för dyra, opraktiska eller begränsade. I det nuvarande arbetet fokuserar vi på simulering av förångning av små droppar. Vi utför simulering av förångning av en ren och två−komponentdroppe, som inkluderar detaljerad termodynamik samt varierande fysikaliska och transportegenskaper. Några av de slutsatser som dras inbegriper betydelsen av entalpitransport genom diffusion av olika ämnen i systemets termiska budget samt identifieringen och karakterisering av förångningsregimer för en azeotropiskdroppe. I den andra delen utvecklar vi en metod baserad på det nedsänkta rand konceptet för gränssnittskompletterad numerisk simulering av laminära och turbulenta flöden med ett stort antal sfäriska droppar som genomgår förångning eller kondensering. / <p>QC 20171117</p>

Spin-torque transfer (STT) effects have brought spintronics ever closer to practical electronic applications, such as MRAM and active broadband microwave spin-torque oscillator (STO), and have emerged as an increasingly attractive field of research in spin dynamics. Utilizing materials with perpendicular magnetic anisotropy (PMA) in such applications offers several great advantages such as low-current, low-field operation combined with high thermal stability. The exchange coupling that a PMA thin film exerts on an adjacent in-plane magnetic anisotropy (IMA) layer can tilt the IMA magnetization direction out of plane, thus creating a stack with an effective tilted magnetic anisotropy. The tilt angle can be engineered via both intrinsic material parameters, such as the PMA and the saturation magnetization, and extrinsic parameters, such as the layer thicknesses.       STOs can be fabricated in one of a number of forms—as a nanocontact opening on a mesa from a deposited pseudospin-valve (PSV) structure, or as a nanopillar etching from magnetic tunneling junction (MTJ)—composed of highly reproducible PMA or predetermined tilted magnetic anisotropy layers.       All-perpendicular CoFeB MTJ STOs showed high-frequency microwave generation with extremely high current tunability, all achieved at low applied biases. Spin-torque ferromagnetic resonance (ST-FMR) measurements and analysis revealed the bias dependence of spin-torque components, thus promise great potential for direct gate-voltage controlled STOs.       In all-perpendicular PSV STOs, magnetic droplets were observed underneath the nanocontact area at a low drive current and low applied field. Furthermore, preliminary results for microwave auto-oscillation and droplet solitons were obtained from tilted-polarizer PSV STOs. These are promising and would be worth investigating in further studies of STT driven spin dynamics. / Effekter av spinnvridmoment (STT) har fört spinntroniken allt närmare praktiska elektroniska tillämpningar, såsom MRAM och den spinntroniska mikrovågsoscillatorn (STO), och har blivit ett allt mer attraktivt forskningsområde inom spinndynamik. Användning av material med vinkelrät magnetisk anisotropi (PMA) i sådana tillämpningar erbjuder flera stora fördelar, såsom låg strömförbrukning och funktion vid låga fält i kombination med hög termisk stabilitet. Den utbyteskoppling (”exchange bias”) en PMA-tunnfilm utövar på ett intilliggande skikt med magnetisk anisotropi i planet (IMA) kan få IMA-magnetiseringsriktningen att vridas ut ur planet, vilket ger en materialstack med en effektivt sett lutande magnetisk anisotropi. Lutningsvinkeln kan manipuleras med både inre materialparametrar, såsom PMA och mättningsmagnetisering, och yttre parametrar, såsom skikttjocklekarna. STO:er kan tillverkas som flera olika typer - som en nanokontaktsöppning på en s.k. mesa av en deponerad pseudospinnventilstruktur (PSV) eller som en nanotråd etsad ur en magnetisk tunnlingsövergång (MTJ) –och bestå av mycket reproducerbar PMA eller av skikt med på förhand bestämt lutning av dess magnetiska anisotropi. MTJ-STO:er av CoFeB med helt vinkelrät anisotropi visar högfrekvent mikrovågsgenerering med extremt stort frekvensomfång hos strömstyrningen, detta vid låg biasering. Mätning och analys av spinnvridmoments-ferromagnetisk resonans (ST-FMR) avslöjade ett biasberoende hos spinnvridmomentskomponenter, vilket indikerar en stor potential för direkt gate-spänningsstyrda STO:er. I helt vinkelräta PSV-STO:er observerades magnetiska droppar under nanokontaktområdet vid låg drivström och lågt pålagt fält. Dessutom erhölls preliminära resultat av mikrovågssjälvsvängning och av s.k. ”droplet solitons” hos PSV-STO:er med lutande polarisator. Dessa är lovande och skulle vara värda att undersökas i ytterligare studier av STT-driven spinndynamik. / <p>QC 20160829</p>