Nya professorer 2022

Den 18 november 2022 installerades två nya professorer från institutionen för fysik och astronomi. Totalt installerades 53 nya professorer vid Uppsala universitet 2022.

Läs mer om professorsinstallationen

Forskningspresentation

För att förstå hur proteiner fungerar är det av stor vikt att kunna beskriva deras molekylära struktur. Ett sätt att göra detta är genom att använda röntgenljus. Röntgenljuset har även oönskade egenskaper – de joniserar provet som exponeras vilket förstör strukturen. Röntgenlaser har de senaste åren öppnat upp för en ny typ av strukturbestämning av proteiner. Röntgenlaserpulserna är mycket intensiva och korta, och leder till en kraftig jonisering av provet.

Min forskning går ut på att försöka förstå hur den joniseringsprocessen påverkar den molekylära strukturen av proteiner och andra biomolekyler. Målet är att vi ska kunna förbättra röntgenavbildningen genom att få bättre förståelse för skadeprocessen. Detta kommer att leda till högre upplösning på de molekylära strukturer vi har, vilket skulle gynna vetenskap där strukturen av biomolekyler är viktig, som till exempel design av nya läkemedel.

Struktur och kemisk sammansättning på olika längdskalor bestämmer materials egenskaper. Att kunna styra och designa dem, från atom- till makroskala, är helt avgörande för materialets prestanda och möjliggör nya och innovativa vägar för materialsyntes. Tillämpning av avancerade nano- och mikrotekniker för att skapa konstgjorda material med designad struktur och sammansättning på godtyckliga längdskalor ger en klass av material som kallas metamaterial. Metamaterial uppvisar oftast egenskaper som går utöver dem som finns i naturliga material.

I min forskning fokuserar jag på hur dessa koncept kan förverkligas för att skapa magnetiska metamaterial. Dessa består av miljarder växelverkande och litografiskt mönstrande nanomagneter placerandes på tvådimensionella så kallade gitter. Alla nanomagneter tillsammans kan efterlikna den periodiska magnetiska ordningen hos konventionella magneter, eller till och med mer exotiska tillstånd, såsom magnetiska analogier till vätskor.

Magnetiska metamaterial kan spela en viktig roll för en ny generation av hårdvara som skall användas till metamateriaberäkningar och lagring av data. Dessa banbrytande lösningar inriktar sig på specifika och energikrävande beräkningsuppgifter, som till exempel optimering och partiella differentialekvationer som uppstår i artificiell intelligens och maskininlärning. Dessutom kan sådana system användas som modeller för studier av strukturens uppkomst i olika komplexa system, inom biologi, ekonomi eller samhällen.