Banbrytande forskning inom nanoelektronik med tvådimensionella kvantmaterial prisas

Hej Saroj – och stort grattis! Hur kändes det att nås av den här glada nyheten?

– Att jag tilldelas Wallmarkska priset 2023 från Kungliga Vetenskapsakademien kom som en trevlig överraskning och jag är otroligt tacksam och ödmjuk inför det här priset. Det är en stor ära och ett erkännande av betydelsen av vår forskning inom spinntronik och kvantenheter som använder 2D-kvantmaterial som grafen, topologiska och magnetiska material. Det kommer att uppmuntra vår grupp till att fortsätta det banbrytande forskningsarbetet för framtidens informations- och kommunikationsteknik och kunna få en meningsfull inverkan i samhället.
Jag vill uttrycka min uppriktiga uppskattning till Kungliga Vetenskapsakademien för detta pris, och för det ovärderliga stöd och de resurser som Sverige och EU har bidragit med och som har gjort det möjligt för oss att bedriva denna fascinerande forskning i över 10 år på Chalmers. Jag vill tacka alla mina tidigare och nuvarande gruppmedlemmar, kollegor och medarbetare som har spelat en avgörande roll i vårt forskningsarbete. Viktigast av allt vill jag tacka min familj och mina vänner som alltid har varit min orubbliga källa till stöd och uppmuntran.

Vad betyder priset för din forskning?

– Den här utmärkelsen skapar mer iver och optimism inom vår forskning om 2D-kvantmaterialbaserade elektroniska enheter, och också för vårt engagemang för att förstå den grundläggande vetenskapen och tillämpningarna av sådana enheter för framtidens informationsteknik. Det kommer att väcka större uppmärksamhet kring forskningsfältet och lyfta fram vikten av forskningen och dess tillämpningspotential. I Sverige behöver vi definitivt investera mer resurser i 2D-kvantmaterial och forskning inom enhetsfysik eftersom det ger möjlighet till nya upptäckter och innovationer för framtidens informationsteknik. Det här behovet är akut för att lösa utmaningen med ökningen av användandet av datorer, mobiler, internet och artificiell intelligens. Vi tror att en ökad synlighet kan attrahera mer finansiering, resurser och samarbetsmöjligheter, vilket gör det möjligt för oss att ytterligare utforska och tänja på gränserna för 2D-kvantmaterialbaserad enhetsforskning.

Kan du berätta lite om vad din forskargrupp fokuserar på just nu?

– Vår nuvarande forskning handlar om olika nya aspekter av fysiken inom kondenserad materia då vi använder nanoskale-enheter som täcker in en rad forskningsområden inom elektronik, spintronik och topologiska och kvantbaserade enheter. När det gäller elektronikforskning är målet att utveckla transistorer i atomär skala, som är otroligt små, vilket möjliggör snabbare och mer effektiv beräkning. Å andra sidan använder spintronisk forskning elektronernas spinnfrihetsgrad för att skapa nya slags datorminne och processorer som behåller sina data även när strömmen stängs av. Vidare syftar topologisk kvantmaterialbaserad enhetsforskning till att utveckla framtidens topologiskt skyddade kvantdatorer som förväntas vara kraftfulla och motståndskraftiga mot fel och störningar. Dessa olika forskningsområden fokuserar på att utveckla elektronik och datorteknik och har potential att bidra till betydande genombrott inom området.
För att nå dessa mål använder vi avancerade 2D-kvantmaterial och deras hybridstrukturer för olika elektroniska, spintroniska och kvantbaserade enheter. Vår forskning är väldigt tvärvetenskaplig och inkluderar olika aspekter av fysik, materialvetenskap och elektroteknik. Detta inkluderar forskning från mycket grundläggande förståelse av fysiken för de nya 2D-materialen och deras nanoskala-enheter till avancerad karakteriseringsteknik vid olika temperaturer, magnetiska fält och frekvenser som vi utvecklat vid Quantum Device Physics Laboratory på Chalmers. Avancerad 2D-kvantmaterialkaraktärisering utförs vid synkrotronanläggning i Max-IV Lund och tillverkning av nanoskale-enheter utförs vid MyFab Nanofabrication laboratorium på Chalmers.
Vår grupp är ganska internationell med flera postdoktorer, doktorander och mastersstudenter. Vi har starka samarbeten med olika experimentella och teoretiska forskningsgrupper världen över och industrier med kompletterande expertis. Chalmers har kunnat erbjuda en idealisk plattform för sådan tvärvetenskaplig forskning om 2D-kvantenheter med starkt samarbete mellan olika forskargrupper på olika avdelningar och spänner över olika styrkeområden som Nano, Material och Energi. Vår forskning är en del av EU:s Graphene Flagship och Flag-ERA-projekt, Vinnovas kompetenscenter 2DTECH, Vetenskapsrådets projekt och Wallenberg-initiativet om Materialvetenskap för en hållbar värld (WISE).