Martin Thomaschewski modtager prestigefuld ph.d.-pris fra Danmarks Naturvidenskabelige Akademi

Lyn og torden er et naturfænomen, som har fascineret mennesker igennem hele historien. Fra den græske mytologi kender vi Zeus, romerne havde Jupiter, mens vi i Norden havde Thor – alle blev de beskrevet som herskerne over himmelen. 

I 1752 beviste den amerikanske politiker og videnskabsmand, Benjamin Franklin, med et kendt drageforsøg, at lynet er en elektrisk udladning. Og det var også fascinationen af lyn og torden, der fik Martin Thomaschewski fra SDU Nano Optics til i en ikke al for fjern fortid til at fatte interesse for lys som fænomen. 

- Da jeg var et lille barn sad jeg spændt og talte sekunderne mellem lyn og torden, så jeg kunne regne mig frem til afstanden til stormvejret. Jeg blev dybt fascineret af, hvor hurtigt lysets hastighed er i forhold til lydens hastighed. Jeg udviklede en stor nysgerrighed i forhold til optiske fænomener; en nysgerrighed som er holdt ved helt indtil nu. 

Fascinationen har nu mundet ud i, at hans ph.d.-afhandling, ’Active nanophotonic circuitry based on surface plasmons’, er blevet hædret med den prestigefulde Ph.d.-pris fra Danmarks Naturvidenskabelige Akademi.

- Min interessere i særligt nanooptik begyndte på Kiel Universitet, hvor jeg forskerede i nanofotoniske bølgeledere under ledelse af professor Michael Bauer. Under mit Erasmus-semester på TEK, SDU, manifesterede min interesse for emnet sig, så jeg blev utrolig glad, da professor Sergey Bozhevolnyi tilbød mig muligheden for at blive en af hans ph.d.-studerende i Center for Nanooptics.

Hvad handler dit projekt om?

- Mit ph.d.-projekt handler om studiet af nanofotonisk interaktion med stof til udvikling af integrerede elektrooptiske enheder. Disse enheder oversætter information fra det elektriske domæne i form af elektriske bits til det fotoniske domæne og omvendt. 

- De elektrooptiske elementer vi har i dag, fylder flere centimeter. I mit ph.d.-projekt kunne jeg reducere størrelsen på disse enheder ned til en størrelse, hvor de er mindre end et menneskehår. Derudover fører reduktionen i størrelse til en drastisk forbedring af oversættelseseffektivitet, hastighed og energiforbrug.

Hvad er de videnskabelige udfordringer og perspektiver i dit projekt?

- Den største udfordring med at udvikle elektro-optiske enheder i nanoskala udspringer fra det faktum, at lys ikke let kan presses til størrelser, der er mindre end bølgelængden. Dette fører til et enormt størrelsesforhold mellem fotoniske og elektroniske komponenter, hvilket har skabt store problemer i grænsefladen mellem disse teknologier. 

- Ved at koble elektromagnetiske bølger til elektroner på metaloverfladen kan lys imidlertid begrænses langt under dets bølgelængde. Denne fordelagtige egenskab ved plasmonics har ført til realiseringen af usædvanligt kompakte og effektive elektro-optiske enheder udviklet i min ph.d.

Hvilken indflydelse vil dit projekt have for samfundet på lang sigt? 

- Nu til dags, hvor digitale netværk og tilslutningsmuligheder er vigtigere end nogensinde, er det vigtigt at have et pålideligt og tæt telekommunikationsnetværk med høj kapacitet til informationshåndtering. Elektro-optiske enheder i datacentre spiller en meget afgørende rolle i et telekommunikationsnetværk, men de bruger betydelige mængder energi og genererer for meget varme. Desuden kræver den stigende mængde af data, der indsamles og transmitteres over hele kloden, stadig højere ydelseskrav til fremtidig telekommunikationsteknologi.

- De nye plasmoniske enheder, der er udviklet i min ph.d., opfylder kravene til fremtidige kommunikationsforbindelser ved at være mindre, hurtigere og mere effektive end den nuværende elektrooptiske teknologi. Oven i det, er de billige at producere og forbruger utrolig lidt energi. Dette er et afgørende skridt i retning af at gøre teknologien egnet til fremtidens datatransmission.

Fakta

Danmarks Naturvidenskabelige Akademi (DNA) blev oprettet i 1982 og er en bredt sammensat kreds af aktive forskere ved universiteter og læreanstalter over hele landet.

Ph.d.-pris fra Danmarks Naturvidenskabelige Akademi tildeles til en Ph.d. eller erhvervsforsker udgået fra et dansk universitet eller højere læreanstalt. Prisen skal gives for en særlig fremragende afhandling som en anerkendelse og opmuntring.