ד"ר ברק הירשברג

ביה"ס לכימיה סגל אקדמי בכיר
ד"ר ברק הירשברג

מחקר

  • למידת מכונה וכימיה פיזיקלית, חיזוי תכונות דינמיות של חומרים קוונטים באמצעות רשתות נוירונים: דיפוזיה, ספקטרוסקופיה וקצבי ריאקציה.
  • פיתוח שיטות לתיאור אפקטים קוונטים בסימולציות קלאסיות: דינאמיקה מולקולרית לדגימה של אינטגרלי מסלול עבור בוזונים ופרמיונים.
  • סימולציות של תהליכים כימיים על משטחי מים, כימיה אטמוספרית ואחסון מימן בכלובים דמויי קרח (clathrate hydrates).

מחקרנו מתחלק לשני כיוונים: 

  1. פיתוח סימולציות מולקולריות לתיאור תופעות כימיות ופיזיקליות אשר אינן ניתנות לתיאור מספק באמצעות הכלים הקיימים.
  2. יישום שיטות אלו ואחרות לפתרון בעיות מרתקות אשר נמצאות בתפר שבין כימיה ופיזיקה.

כלי העבודה העיקרי הוא סימולציות דינמיקה מולקולארית. הן מעין "מיקרוסקופ וירטואלי" המאפשר לעקוב אחר הדינאמיקה הקלאסית של כל אטום בזמן, ולחקור תהליכים כימיים ופיזיקליים עבור מערכות גדולות כגון נוזלים ומוצקים. אך סימולציות אלו אינן מתאימות לטמפרטורות נמוכות ועבור חומרים קוונטים, אשר התכונות המקרוסקופיות שלהם נקבעות מהקורלציה הקוונטית בין החלקיקים המרכיבים אותם. לצערנו, פתרון מדויק למשוואות התנועה הקוונטיות הינו בלתי אפשרי למעט עבור מערכות המורכבות מאטומים מועטים.

כדי להתגבר על בעיה חשובה זו, אנו מפתחים סימולציות דינמיקה מולקולארית לדגימה של אינטגרלי מסלול, המאפשרות להנות משני העולמות: הן מתארות בצורה מדויקת את התכונות התרמודינמיות של מערכות קוונטיות גדולות אך עלותן החישובית נמוכה. אנו מתמקדים בפתרון שתי מגבלות מהותיות של סימולציות אלו ובכך נרחיב משמעותית את המערכות להן ניתן ליישמן:

  1. שימוש ברשתות נוירונים לתיאור תכונות דינאמיות של חומרים קוונטיים (קבועי דיפוזיה, קצבי ריאקציה וספקטרוסקופיה). פיתוח זה ישמש לחקר אחסון מימן בכלובים דמויי קרח (clathrate hydrates) לצרכי אנרגיה מתחדשת. מאחר ומימן הוא היסוד הקל בטבע, ומאחר וחומרים אלו מיוצרים בטמפ' נמוכות מאוד אפקטים קוונטיים חשובים ולא ניתן להזניחם.
  2. תיאור העובדה שחלקיקים קוונטיים הם בוזונים או פרמיונים ולכן פונק' הגל המתארת אותם היא סימטרית או אנטי-סימטרית להחלפה בין שני חלקיקים זהים. כלי זה יאפשר ליישם את השיטה לתיאור התכונות התרמודינמיות של אטומים קרים במלכודות. חומרים אלו מפגינים תכונות פיזיקאליות מרתקות כגון עיבוי בוז-איינשטיין וגם בעלי פוטנציאל לשמש בטכנולוגיות קוונטיות עתידיות.

השכלה

  • דוקטור לכימיה, האוניברסיטה העברית, 2018

  • מוסמך בכימיה פיזיקלית ותיאורטית במסלול הישיר לדוקטורט, 2014

  • בוגר בכימיה בהצטיינות בתוכנית אמירים מדעי הטבע, האוניברסיטה העברית, 2009

מינויים אקדמיים

  • מרצה בכיר, ביה"ס לכימיה, אוניברסיטת ת"א, 2021-היום

  • השתלמות בתר-דוקטורט, המכון השוויצרי הפדרלי לטכנולוגיה (ETH)‏, 2020-2018

פרסים ומלגות

  • מלגת רוטשילד מטעם קרן יד הנדיב להשתלמות בתר-דוקטורט, 2019-2018

  • מלגת אדאמס מטעם האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים לתלמידי דוקטורט, 2018-2015

  • פרס תלמיד דוקטורט מצטיין של החברה הישראלית לכימיה, 2017

  • מתרגל מצטיין על בסיס הערכות סטודנטים, הפקולטה למדעי הטבע, האוניברסיטה העברית, 2016

  • מלגת נסיעה ע"ש פרופ' רחמימוב מטעם הקרן הדו-לאומית למדע ארה"ב- ישראל (BSF)‏, 2016

  • פרס מטעם מרכז מינרווה ע"ש ליזה מייטנר למאמר מצטיין בכימיה חישובית, 2014

  • פרס ע"ש גיורא ישינסקי לתלמידי מוסמך ודוקטורט מצטיינים, 2012

  • רשימת הדיקן, הפקולטה למדעי הטבע, האוניברסיטה העברית, 2008-2007

  • פרס ע"ש פרופ' אלווינג להצטיינות בכימיה אנליטית, 2008

  • פרס הדיקן , הפקולטה למדעי הטבע, האוניברסיטה העברית, 2007

אוניברסיטת תל אביב עושה כל מאמץ לכבד זכויות יוצרים. אם בבעלותך זכויות יוצרים בתכנים שנמצאים פה ו/או השימוש שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות, נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>
אוניברסיטת תל-אביב, ת.ד. 39040, תל-אביב 6997801
UI/UX Basch_Interactive