Teknisk fysik

Klaus Kröncke får Göran Gustafssonpriset i Teknisk Fysik vid KTH. Han är född 1986 i Wien och tog sin grundexamen i matematik där 2010. Efter det flyttade han till Tyskland och gjorde sina doktorandstudier vid universitetet i Potsdam där han disputerade 2013. Efter en postdok-period i Regensburg blev han assistant professor i Hamburg 2015. Han började som lektor vid KTH 2022.

Klaus Kröncke beskriver sin forskning så här: Min forskning handlar om differentialgeometri och geometriska partiella differentialekvationer, med särskild fokus på Ricci-flödet och Einsteins mångfald (eng. manifold). Ricci-flödet är en evolutionsekvation för krökta utrymmen som tvingar utrymmet att ändra sin geometri i riktning mot dess Ricci-krökning. På grund av dess analytiska natur kan den ses som en värmeekvation för geometrin. Det tenderar att jämna ut ojämnheter i geometrin men det kan också utveckla singulariteter. Ricci-flödet och förståelsen av dess singulariteter var viktiga ingredienser för klassificeringen av tredimensionella utrymmen som färdigställdes av Grigori Perelman i början av 2000-talet.

De stationära punkterna i Ricci-flödet kallas Einsteins mångfald. Jag är intresserad av beteendet hos Ricci-flödet som ett dynamiskt system i grannskapet av en Einstein-mångfald. I synnerhet är jag intresserad av relationen mellan dynamisk stabilitet och instabilitet hos en given Einstein-mångfald och dess geometriska egenskaper. Jag siktar på att använda dessa kopplingar för att bättre förstå geometrin för singulariteter för Ricci-flödet i fyra och högre dimensioner.

Einsteins mångfald kan också användas för att konstruera rum-tider som uppfyller den berömda Einstein-ekvationen i generell relativitetsteori. Jag undersöker det långvariga beteendet hos dessa och närliggande rum-tider och försöker hitta relationer till stabiliteten hos den underliggande Einstein-mångfalden.

På fritiden tycker Klaus om att spela (jazz) piano, sjunga i kör och upptäcka Stockholms större omgivningar med cykel.

Gemma Mestres får Göran Gustafssonpriset i teknisk fysik vid Uppsala universitet. Hon är född 1984 och uppvuxen i Barcelona där hon tog sin grundexamen 2007 i kemi vid Universitat Autònoma de Barcelona. Sin doktorsexamen fick hon 2012 vid Universitat Politècnica de Catalunya, Barcelona, Spanien.

Gemma Mestres beskriver sin forskning så här: Tillvägagångssättet för att utveckla biomaterial för reparation av ben (till exempel tandimplantat eller syntetiska bentransplantat) har omdefinierats under de senaste decennierna. Trenden har varit att gå från en teknisk design som helt enkelt skulle återställa benets mekaniska egenskaper till biomaterial som kan replikera benets fysikalisk-kemiska och biologiska egenskaper, vilket förbättrar benregenerering. Trots den enorma utvecklingen av biomaterial har en mycket liten del av dem lett fram till en faktisk produkt som kan tillämpas på patienter. Detta kan indirekt tillskrivas bristen på korrelation mellan de metoderna som används för att bedöma de biologiska egenskaperna hos biomaterial, nämligen cellodling (in vitro-analyser), djurförsök (in vivo-studier) och kliniska prövningar (med frivilliga patienter). Detta leder till en iterativ, lång och ofta oöverkomligt dyr process som medför att de allra flesta försök att skapa biomaterial inte blir av. Jag drivs av att utveckla nya forskningsverktyg för att överbrygga klyftan mellan in vitro– och in vivo-studier, vilket kan öka biomaterialens framgångsgrad i kliniska prövningar framöver. För att uppnå detta integrerar jag benreparationsbiomaterial i mikrofluidplattformar, där benets biologiska och fysiska stimuli imiteras. Denna testmetod kommer att leda till tillförlitliga och tids- och kostnadseffektiva studier, vilket stimulerar tillväxten av biomaterial till marknaden.

Utanför laboratoriet säger Gemma att hon älskar att åka på äventyr med familjen för att upptäcka nya områden och nya kulturer. Utöver det, tycker hon väldigt mycket om att umgås och prata med sina närmsta vänner.

Mats Persson får Göran Gustafssonpriset i Teknisk Fysik vid KTH. Mats är född 1987 i Västerhaninge utanför Stockholm och tog civilingenjörsexamen i teknisk fysik vid KTH 2011 och doktorsexamen i fysik vid KTH år 2016. Därefter tillbringade han tre år som postdoktor i USA, först vid Stanford University i Kalifornien och sedan, med stöd av ett Marie Curie-stipendium, vid General Electric Research Center i Niskayuna, NY, USA. Han återvände till KTH som biträdande lektor år 2020.  För att kommersialisera sin forskning var han under sin doktorandtid med och startade ett företag, Prismatic Sensors AB, som senare köptes upp av GE Healthcare.

Mats Persson beskriver sin forskning så här: Jag forskar om datortomografi, en teknik där patienten genomlyses av röntgenstrålar från olika riktningar så att en tredimensionell bild av kroppen kan rekonstrueras med en dator. Under doktorandtiden var jag med och utvecklade en fotonräknande röntgendetektor av kisel som kan ge bättre datortomografibilder än de detektorer som används idag. Till dess fördelar hör inte bara högre upplösning och lägre brus i bilderna utan också förmågan att uppmäta energin hos varje enskild foton, vilket ger bättre möjligheter att identifiera atomsammansättningen i olika vävnader.

Min nuvarande forskning är inriktad på att förstå hur den nya detektortekniken skall utnyttjas bäst. Jag utvecklar därför metoder för att utvärdera prestanda för fotonräknande detektorer och algoritmer för att säkerställa att uppmätta data används för att skapa bilder med bästa möjliga mätnoggrannhet och diagnostiska bildkvalitet. En ny och mycket lovande teknik som jag arbetar med för närvarande bygger på att använda djupa neurala nätverk som tränas på stora mängder bilddata och sedan snabbt kan generera bilder med drastiskt förbättrad kvalitet. Den fotonräknande datortomografitekniken, som kan vara i regelbundet bruk inom vården redan inom några år, har potential att leda till såväl reducerad stråldos som förbättrad diagnos av ett flertal sjukdomar som stroke, hjärt-kärlsjukdomar och cancer.

På fritiden tycker jag om att vara ute i naturen, gärna på längdskidor om det är vinter.

Haining Tian får Göran Gustafssonpriset i teknisk fysik vid Uppsala universitet. Han är född 1983 i Qingyang, China. Han studerade Kemi på Dalian University of Technology 2000 och erhöll sin doktorsexamen inom Kemi 2009. Han gjorde en postdok-period vid KTH och grundade sin egen forskargrupp vid Uppsala universitet 2014.

Haining Tian beskriver sin forskning så här: I min forskning fokuserar jag på omvandling och lagring av solenergi, eftersom solenergi finns i överflöd och kommer säkerligen att vara samhällets huvudsakliga energikälla i framtiden. Att utveckla hållbara och stabila celler för att omvandla solenergi är därför värt att eftersträva. Tidigare har jag lyckats framställa en ny typ av fotokatoder där en billig och miljövänlig molekylär fotosensibiliserare är intryckt mellan en p-typ halvledare och en n-typ halvledare. Fotokatoden har demonstrerat ultrasnabb laddningsseparation från färgämnet till båda halvledarna inom pikosekunder. Eftersom färgämnesmolekylen är skyddad av de båda halvledarna förväntas fotokatodens hållbarhet att vara utmärkt. Fotokatoden har använts som solcell för att omvandla solenergi till elektricitet och som solbränslecell för att omvandla solenergi till bränslen.

Att fortsätta förbättra effektiviteten och stabiliteten hos dessa celler genom molekylär- och celldesign samt att studera hur laddningar rör sig i ytorna på dessa typer av celler är några av mina största intresseområden.

Utanför laboratoriet tycker Haining om att spela badminton och studera matematik, men allra mest tycker han om att måla tillsammans med sina döttrar.

Lilian Matthiesen får Göran Gustafssonpriset i Teknisk Fysik vid KTH
Hon är född 1984 och tog doktorsexamen vid Cambridge University i England och fortsatte med postdokperioder både i England (vid universitetet i Bristol) och i Frankrike (vid Université Paris-Sud och vid Jussieu i Paris) innan hon blev assistant professor vid universitetet i Hannover (Tyskland) 2015. Hon började som biträdande lektor vid KTH 2016 där hon är lektor nu.

Lilians forskning ligger inom området analytisk talteori och inbegriper en spännande blandning av verktyg från kombinatorik och komplex analys. Utöver rent talteoretiska frågor är hon också intresserad av Diofantisk geometri, ett område som är centrerat kring det mycket gamla problemet att förstå existensen och fördelningen av rationella tal-lösningar till polynomekvationer med heltalskoefficienter.

Lilian har nyligen upptäckt nöjet med löpning i skogen och tycker mycket om att upptäcka Stockholms större omgivningar med cykel.

Ute Cappel får Göran Gustafssonpriset i Teknisk Fysik vid KTH. Hon är född 1984 och uppvuxen i Düsseldorf. Hon tåg sin masterexamen 2007 i kemisk fysik vid University of Bristol och sin doktorsexamen 2011 vid Uppsala Universitet.

Ute beskriver sin forskning så här: Mitt stora forskningsintresse är solceller och hur vi kan utveckla solceller baserade på nya material, som kan möjliggöra enkel och billig tillverkning. Jag använder avancerade Röntgen-baserade metoder för att undersöka detta. Med hjälp av dessa metoder kan vi bättre förstå den kemiska sammansättningen av materialen och gränsskikten i solcellen. Detta använder vi för att titta på materialens stabilitet och för att finna metoder för att undvika nedbrytningsprocesser.  Utöver detta går det att ta fram information om dynamiken hos de processer inom solceller som skapar elektricitet och hur de kan påverkas.

Det som framförallt driver mig i min forskning är att förbättra metoderna för att ta fram relevant information och ny kunskap. Som ett exempel så är den metod som jag använder mest (fotoelektron spektroskopi) väldigt yt-känslig, så vi kan inte se djupt in i materialen. Vi har gjort några skikt i solcellen väldigt tunna och nu kan vi använda metoden för att studera en hel solcell under drift och därmed ta fram ny information om hur solcellen fungerar.

Utanför vetenskapen gillar jag friluftsaktiviteter och framför allt forspaddling.  Det blir en del paddling i Stockholms Norrström efter jobbet och resor till Sveriges älvar på helgerna.

Marina Freitag får Göran Gustafssonpriset i teknisk fysik vid Uppsala universitet. Hon är född 1983 och uppvuxen i Berlin där hon tog sin grundexamen 2006 i kemi vid Freie Universität. Sin doktorsexamen fick hon 2011 vid Rutgers University, NJ, USA.

Marina Freitag beskriver sin forskning på följande sätt:Jag brinner för att utveckla ny ljusdriven teknik, vilket kommer att säkerställa en säker, välmående och hälsosam framtid i hela världen. För att snabbt ersätta fossila bränslen behöver forskare utveckla nya solcellsmaterial som kan massproduceras enkelt och kostnadseffektivt. Det finns en handfull konkurrerande solcellstekniker som är enklare att tillverka än kiselbaserade solceller, men dessa är beroende av råvaror som är dyrare och inte når samma effektivitet som kisel. En ny tredje generation, s.k. hybridsolceller är baserade på billiga och tillgängliga råvaror och har potential för mycket högre effektivitet. Hybridsolceller, som inkluderar färgämnes-sensiterade solceller (DSC:er) och bly halie perovskiter har signifikanta utmaningar vad gäller massproduktonsteknik och snabb försämring vid använding.

Marina säger vidare att hennes forskning har fått henne att inse potentialen hos samordningspolymerer för att lösa de viktigaste utmaningarna som gäller hållbarhet, stabilitet och prestanda av hybridsolceller. Hon vill utnyttja och utveckla de extraordinära egenskaperna av de resulterande polymera nano-materialen.

Utanför laboratoriet säger Marina att hon gärna tältar i Sveriges friluftsområden med familjen, alternativt ägnar sig åt oljemålning på duk.

Gustafssonpriset till unga forskare vid Kungl tekniska högskolan och Uppsala universitet utgörs av ett forskningsbidrag på sammanlagt 2,75 miljoner kronor, under tre år. Pristagarna är högst 36 år. 

Karim Alexander Adiprasito får ett av Göran Gustafssonprisen i teknisk fysik vid KTH. Han föddes i Aachen, Tyskland 1988. Han fick sin doktorsexamen från Freie Universität Berlin 2013, tillbringade sin postdok i Princeton, Paris och Jerusalem tills han fick en fakultetsposition vid Hebreiska Universitetet i Jerusalem 2015. Sedan 2018, han är professor vid KTH Stockholm.

Karim Adiprasito beskriver sin forskning på följande sätt:

Jag är intresserad av diskreta strukturer och deras geometriska aspekter. Studien av detta samspel går tillbaka till antiken med regelbundna konvexa polyhedra som skurits ur sten redan i den neolitiska perioden och ofta sammanflätas med religiös mysticism. Studier av kombinatoriska strukturer motiveras ofta av betydelsen av optimering i modern ekonomi och allmänt av kombinatoriska problem i ren matematik. Det har emellertid också blivit ett viktigt ämne i sig. Mitt huvudintresse är samspelet mellan ändliga, kombinatoriska föremål och oändliga sådana, såsom kontinuerliga föremål. I synnerhet är jag intresserad av övergången mellan det ändliga och det oändliga och vad som förloras eller bevaras i denna övergång. Detta är ett viktigt ämne i modern matematik, eftersom den ligger i hjärtat av fysiska, liksom många moderna matematiska begrepp. För närvarande fokuserar jag på överraskande algebraiska egenskaper som diskreta föremål kan ha och hur vissa symmetrier styr deras beteende.

Karim nämner att han gillar att laga mat, till den grad att han tidigare hade planerat att bli kock, som utväg om matematikkarriären inte skulle gå bra. Det verkar nu som världen får klara sig utan Karim i rollen som kock.

Gustafssonpriset till unga forskare vid Kungl tekniska högskolan och Uppsala universitet utgörs av ett forskningsbidrag på sammanlagt 2,75 miljoner kronor, under tre år. Pristagarna är högst 36 år. 

Klaus Jöns får ett av Göran Gustafssonprisen i teknisk fysik vid KTH. Han är född 1984 i Stuttgart i Tyskland. Han avlade doktorsexamen i Fysik 2013 vid Stuttgarts universitet och gick vidare som postdoc i Quantum Transport-gruppen vid Kavli Institutet för Nanovetenskap på TU Delft, Nederländerna. 2015 mottog han ett Marie Slodowska-Curie individuellt postdok-stipendium för att flytta till KTH och är sedan 2018 forskare vid Institutionen för Tillämpad fysik.

Klaus Jöns beskriver sin forskning så här: Min forskning på hybridkvantumfotoniska enheter kombinerar kvantoptik och materialvetenskap på nanoskala. Målet är att tillverka och undersöka nya enheter för generering, manipulering och detektering av enskilda och intrasslade fotoner, själva hjärtat av kvantoptik. Dessa enheter kan användas som byggstenar för nya tillämpningar inom kvantinformationsbehandling, metrologi och kommunikation. Kvantoptik är särskilt viktig eftersom fotoner är de enda kvantinformationsbärarna, qubits, kapabla att överföra information över långa avstånd, vilket gör dem avgörande för att kunna realisera framtidens kvant-internet.

Överföring av qubits över långa avstånd i fiberoptiska nät representerar en enorm utmaning på grund av stora förluster i fibrerna. Vårt nuvarande klassiska fibernät för telekommunikation löser detta problem med förstärkare som höjer signalen. Den kvantmekaniska princip som gör kvantkommunikation helt säker förbjuder emellertid klassisk förstärkning, eftersom det skulle radera signalens kvantegenskaper. Därför krävs en fotonisk kvantteknik för att övervinna förlusterna – den så kallade kvantrepeteraren.

Utanför laboratoriet säger Klaus att han varit professionell kortspelare och gillar att spela basgitarr och brukade spela i ett metal-band och skulle gärna ta upp den sysslan igen. Dessutom lagar han gärna mat och bakar tillsammans med familjen.

Gustafssonpriset till unga forskare vid Kungl tekniska högskolan och Uppsala universitet utgörs av ett forskningsbidrag på sammanlagt 2,75 miljoner kronor, under tre år. Pristagarna är högst 36 år.