Teknisk fysik

Maciej Dendzik får Göran Gustafssonpriset i teknisk fysik vid KTH. Maciej föddes 1989 i Polen, där han avlade sin grundutbildning i fysik och elektronik. Efter att ha fullföljt sin doktorsexamen i fysik vid Aarhus Universitet i Danmark, arbetade han som postdoktor vid Fritz Haber-institutet inom Max Planck-sällskapet i Tyskland. År 2019 flyttade Maciej till Avdelningen för Tillämpad Fysik vid KTH som forskare.

Maciej Dendzik beskriver sin forskning på följande sätt: Ultrasnabb elektrondynamik i atomtunna material hjälper oss att förstå hur elektroner rör sig och samverkar på extremt korta tidsskalor, i storleksordningen femtosekunder. Genom att använda avancerade lasertekniker kan vi ta ”ögonblicksbilder” av dessa processer och avslöja hur material reagerar på ljuspulser. Denna kunskap är avgörande för att utveckla snabbare och mer energieffektiva elektronik- och kvantteknologier.

Min forskning fokuserar på att använda ultrasnabba laserpulser för att studera hur elektroner beter sig i tvådimensionella material, såsom grafen och övergångsmetall-dikalkogenider. Dessa material har unika egenskaper som kan bana väg för revolutionerande tillämpningar inom datorteknik och kommunikation. Genom att undersöka hur elektroner interagerar med sin omgivning och hur energi flödar genom dessa system kan vi upptäcka nya sätt att designa högpresterande och strömsnåla elektroniska komponenter.

I framtiden planerar jag att utforska hur stapling och vridning av lager av 2D-material kan ge upphov till helt nya egenskaper, såsom okonventionell supraledning, där elektricitet kan flöda utan motstånd. Att förstå dessa fenomen kan bana väg för nästa generations teknologier och kanske även ge ny insikt i problemet med högtemperatursupraledning – en av de största olösta utmaningarna inom modern kondenserade materiens fysik.

På sin fritid tycker Maciej om att segla och att tillbringa tid utomhus med sin familj. Han är också en hängiven läsare av fantasylitteratur.

Leiting Zhang får Göran Gustafssonpriset i Teknisk Fysik vid Uppsala universitet. Han är född 1989 i Kina och tog sin doktorsexamen i kemiteknik 2018 från The Hong Kong University of Science and Technology under gemensam handledning med Collège de France. Han tillbringade tre år som postdoktor vid Paul Scherrer institutet i Schweiz innan han började vid Uppsala universitet, först som postdoktor och därefter som biträdande universitetslektor (sedan 2023), båda vid Institutionen för kemi–Ångströmlaboratoriet.

Leiting beskriver sin forskning på följande sätt: Batterier är en väsentlig komponent i det moderna elektrifierade samhället och driver en mängd olika tekniker, från högpresterande smartphones och elbilar med lång räckvidd till storskaliga energilagringssystem. I takt med att den globala efterfrågan på effektiva, tillförlitliga och hållbara energilösningar fortsätter att öka har forskningen om nya batterikemier bortom den konventionella litiumjontekniken blivit allt viktigare. Strävan syftar till att bemöta kritiska utmaningar kopplade till hållbarhet, säkerhet, energidensitet och kostnadseffektivitet.

Min forskningsvision kretsar kring att föra samman grundläggande förståelse för batterikomponenter, särskilt elektroder, elektrolyter och fasskikt, med teknologiska och metodologiska genombrott för nästa generationens hållbara högenergibatterier. Specifikt omfattar min forskning tre huvudområden: online-sensning av batterihälsan, optimering av elektrolyter med robotassisterad hög genomströmningsdata och mekanistiska undersökningar av degraderingsprocesser inom batterier med både flytande och fasta elektrolyter.

Genom att integrera multidisciplinära tillvägagångssätt strävar jag efter att inte bara fördjupa vår förståelse av batteriers beteende på molekylär och fasskikt-baserad nivå, utan även omsätta vetskapen till praktiska, skalbara lösningar för avancerade energilagringstekniker.

På fritiden tycker Leiting om att fånga skönheten i vardagen genom fotografi och att uttrycka sina tankar och erfarenheter genom skrivande.

Kathlén Kohn får Göran Gustafssonpriset i teknisk fysik vid KTH. Hon föddes i Tyskland 1990, tog sin doktorsexamen vid TU Berlin 2018, var forskare vid ICERM (Brown University) och Universitetet i Oslo.  

Hon flyttade till KTH 2019, där hon nu är lektor vid matematiska institutionen.

Kathlén beskriver sin forskning på följande sätt: Jag utforskar den underliggande geometrin gömd i många datavetenskap- och AI-problem, med hjälp av algebraiska verktyg. Ett av mina huvudsakliga vetenskapliga intressen är att belysa varför djupinlärning fungerar bra. Med den inriktningen analyserar Kathlén systematiskt hur arkitektoniska val av ett neuralt nätverk påverkar geometrin av mängden funktioner som nätverket kan representera och hur denna geometri påverkar inlärningsprocessen. Hennes filosofi är att approximera godtyckliga neurala nätverk genom nätverk med polynomaktiveringsfunktioner och att till fullo förstå sådana polynomnätverk med hjälp av verktyg från algebraisk geometri. Hennes ambition är en komplett ordbok mellan arkitektoniska val, geometriska egenskaper och inlärningsprestanda, vilket leder till bättre informerad neurala nätverksdesign.

Förutom neurala nätverk arbetar Kathlén med 3D-rekonstruktion i datorseende. Hon studerar geometrin av rörliga kameror och utnyttjar detta för att formulera 3D-rekonstruktionsproblem via system av polynomekvationer som kan lösas effektivt.

Utanför vetenskapen tränar Kathlén akrobatik, spelar gitarr och piano, och utforskar världen med sin dotter.

Chao Xu får Göran Gustafssonpriset i teknisk fysik vid Uppsala universitet. Han är född 1987 i Kina. Han studerade materialkemi på Stockholms universitet och erhöll sin doktorsexamen 2015. Efter det fortsatte han sin forskning som postdoktor vid Stockholms universitet och sedan Uppsala universitet. Sedan 2018 har han lett oberoende forskning vid Uppsala universitet.

Chao Xu beskriver sin forskning så här: Porösa material med justerbar porstorlek och hög ytarea spelar en avgörande roll i olika industriella processer. I min forskning fokuserar jag på den gröna syntesen, teknikutvecklingen och tillämpningsutvecklingen av olika porösa material, inklusive metall-organiska ramverk, porösa organiska polymerer och poröst kol. Vi har utvecklat en kostnadseffektiv och skalbar metod för att syntetisera olika porösa organiska polymerer med hjälp av gröna lösningsmedel under lågtemperaturförhållanden. Dessutom har användningen av nanoteknik, med hjälp av hållbara cellulosa-nanofibrer, möjliggjort bearbetning av olika porösa material till fristående nanokompositer.

De erhållna nanokompositerna visar stor potential för en mångsidig användning, inklusive energiskördning och lagring, kolupptag, återvinning av ädelmetaller, membranseparation och heterogen katalys.

På sin fritid spelar Chao gärna bordtennis och fotboll.

Vaishali Adya får Göran Gustafssonpriset i teknisk fysik vid KTH. Hon föddes 1990 i Indien där hon erhöll sina kandidat- och mastersexamina. Hon tog sin doktorsexamen 2018 vid Max Planck Institute for Gravitational Physics, Albert Einstein Institute, i Hannover, Tyskland. Efter en postdoktoranställning vid Australian National University i Canberra, Australia, flyttade hon till KTH, Sverige som forskare och är nu biträdande lektor.

Vaishali beskriver sin forskning på följande sätt: Om man vill mäta svaga signaler, t.ex. gravitationsvågor som böljar genom rymdtiden eller svaga signaturer från biologiska molekyler med hög precision, krävs avancerade tekniker för att uppnå tillräcklig signal-brus-förhållande. En sådan teknik är användningen av kvanttillstånd i ljus som kallas ”klämt ljus” (squeezed light). Med andra ord kan vi minska osäkerheten i en av egenskaperna hos det ljus som används, till exempel dess amplitud eller fas.

Detta klämda ljus tillstånd kan också användas för att producera sammanflätade tillstånd som är en viktig resurs för det snabbt växande området för kvantnyckeldistribution med kontinuerliga variabler.

För närvarande uppnås de högsta nivåerna av klämt ljus genom att en icke-linjär kristall med periodiskt varierande poler bäddas in i en optisk kavitet, vilket kräver komplexa återkopplings- och stabiliseringstekniker. Genom detta projekt kommer jag att dra nytta av min expertis inom reglersystem, laserinterferometri, kvantoptik och leda vägen inom design och implementering av kaskadkopplade, integrerade klämda ljuskällor baserade på vågledare med minskat fotavtryck och komplex implementering. Den klämda ljuskällan kommer att implementeras i två banbrytande experiment: som en kontinuerlig variabel sammanflätningskälla för kvantkommunikation och även i kvantförbättrade biosensorexperiment för att minska bakgrundsbruset i mätningen av koncentrationsberoende förändringar i brytningsindex för olika prover.

På sin fritid ägnar sig Vaishali åt experimentell bakning och promenader i naturen.

Georg Oberdieck får Göran Gustafssonpriset i Teknisk Fysik vid KTH. Han är född 1988 i Göttingen, Tyskland. Han sin doktorsexamen 2015 i matematik vid ETH Zürich. Efter en postdokperiod vid Berkeley och en junior fellow position vid Bonnuniversitetet blev han lektor  vid matematikinstitutionen vid KTH.

Georg beskriver sin forskning på följande sätt: Algebraisk geometri är studiet av geometriska rum som definieras av polynomekvationer, så kallade algebraiska varianter. Vardagen är full av exempel: ellipserna som beskriver planeternas rörelse runt solen, eller de elliptiska kurvorna som används i modern kryptografi. Mitt arbete ligger i enumerativ geometri, som är underområdet för algebraisk geometri som handlar om att räkna geometriska objekt på algebraiska varianter som linjer, kurvor och buntar. Dessa kvantitativa frågor kastar ljus över den detaljerade beskrivningen av ett geometriskt rum och avslöjar ofta överraskande kopplingar till andra områden inom matematiken, särskilt till talteori och representationsteori. Intressant nog finns det också djupa kopplingar till fysik: Fysiska storheter i strängteorin approximeras genom att räkna problem med kurvor på speciella algebraiska varianter. I mitt arbete fokuserar jag på geometrin hos K3-ytor, som är högredimensionella analoger till elliptiska kurvor. Jag fascineras här av kopplingen till modulära former, en vacker typ av funktioner av central betydelse inom talteori och kombinatorik. Denna koppling leder till många spännande resultat på K3-ytor, i synnerhet angående deras enumerativa geometri, deras associerade holomorfa-symplektiska geometri och verifiering av fysiska förutsägelser.

På sin fritid gillar han att vandra, läsa böcker, mest romaner, och utforska Stockholm.

Stefano Crespi får Göran Gustafssonpriset i Teknisk Fysik vid Uppsala universitet. Han föddes 1989 i Italien där han tog sin doktorsexamen i kemi vid Paviauniversitetet 2017. Han tillbringade två år som postdoktor i Pavia, följd av en fem-månadsperiod vid Regensburguniversitetet (Tyskland) och två och ett halvt år i Groningen (Nederländerna) som Marie Curie-postdoktor vid Nobelpristagaren Ben Feringas laboratorium. Han flyttade till Uppsala Universitet, där han blev biträdande lektor 2022.

Stefano Crespi beskriver sin forskning så här: det som har präglat mina forskningsintressen genom åren är omvandlingen av ljus till kemisk energi. Mitt huvudsakliga fokus är designen av nya fotokemiska reaktioner och att hitta nya sätt att utnyttja ljusstimuli och omvandla dem till mekanisk rörelse på nanometerskala, för att designa nya ljusdrivna molekylära maskiner. Fotoner representerar det perfekta miljövänliga reagenset eftersom de inte lämnar några spår i reaktionsblandningen. Fotonernas energi kan justeras för att matcha det exakta bandgapet mellan molekylernas grund och exciterade tillstånd. Även lokal och tidsupplöst precision kan uppnås med sådana fotokemiska reaktioner av organiska föreningar. Styrning av rörelse på nanometerskala via ljusstimuli kan användas för att modifiera egenskaperna hos smarta material och kan tillämpas inom systemkemi, energilagring och fotofarmakologi.

På min fritid tycker jag om: klättring och spela gitarr

Francesca Pennacchietti får Göran Gustafssonpriset i teknisk fysik vid KTH. Hon är född 1987 och växte upp i Italien där hon studerade fysik. Hon tog sin doktorsexamen vid Universitet i Genua och Italienska Institutet för Teknologi, IIT, 2016. Hon jobbar nu som forskare vid avdelningen för biofysik vid KTH.

Francesca Pennacchietti beskriver sin forskning så här: Alla cellulära funktioner är reglerade av underliggande proteininteraktioner som är invecklade i både tid och rum. För att förstå hur dessa biologiska processer sker är det därmed viktigt att mäta antalet proteinkopior som finns på plats i olika biomolekylära aggregat, för flertalet olika proteiner, men dessutom dynamiken bakom dessas formering.

Trots denna tydliga frågeställning saknas det fortfarande avbildningstekniker som kan integrera all denna information, i både tid och rum med tillräcklig upplösning, i enskilda avbildningar. I min forskning har jag utvecklat mikroskopimetoder kapabla att avbilda celler med nanometerprecision, och som specifikt använder fluorescerande proteiner som aktivt kan slås av och på med ljus. Dessa proteiner kan kontrolleras med svaga ljusnivåer, vilket gör dessa tekniker specifikt kapabla till att avbilda levande celler och mäta dynamiska processer.

Jag anser att dessa typer av fluorescerande proteiner som kan kontrolleras med ljus kan utnyttjas för att dessutom få tillgång till ytterligare kvantitativ information i avbildningar med dessa mikroskopimetoder, något som min vidare forskning försöker utveckla och besvara.

På fritiden gillar Francesca att laga mat, vandra och sticka.

Alina Sekretareva får Göran Gustafssonpriset i teknisk fysik vid Uppsala universitet. Hon är född 1989 och uppvuxen i Ryssland där hon tog sin grundexamen 2011 i kemi vid Moskvas statliga universitet. Sin doktorsexamen i tillämpad fysik fick hon 2016 vid Linköping Universitet. Därefter tillbringade hon tre år som postdoktor i USA vid Stanford University. Hon återvände till Sverige till Uppsala Universitet och blev biträdande lektor år 2021.  För att kommersialisera sin forskning startade hon nyligen företaget Bioweronics AB. 

Alina Sekretareva beskriver sin forskning så här: Min forskning syftar till att förbättra förståelsen för elektronöverföringsprocesser inom (bio)elektrokatalysatorer och på elektrod/katalysatorgränssnittet genom att utveckla nya tekniker som möjliggör studier av dessa reaktioner på singelmolekylnivå. Förutom grundläggande aspekter undersöker jag möjligheter att designa nya (bio)elektrokatalytiska enheter baserade på denna nya förståelse. Min forskning överbryggar disciplinerna elektrokemi och (bio)oorganisk kemi och använder en rad elektrokemiska, spektroskopiska och teoretiska tekniker för att adressera grundläggande frågor av relevans för elektrokatalys.

Min nuvarande forskning fokuserar på undersökningar av plasmondriven elektrokatalys på enstaka plasmoniska nanopartiklar och på utveckling av nya enmolekylära elektrokemiska tekniker för studier av enzymatisk katalys.

På fritiden tycker jag om att springa maraton, vandra och åka skidor.