Doeleman schreef het beste proefschrift in de natuurkunde van 2019: 'Hybrid Resonators for Light Trapping and Emission Control’. De jury van de NWO Natuurkunde Proefschrift Prijs oordeelde lovend over het proefschrift: daarin beschrijft hij nieuwe combinaties van nano- en microstructuren die licht kunnen vasthouden en concentreren. Doeleman promoveerde aan de Universiteit van Amsterdam.

Cum laude

Dr. Hugo Doeleman (1989) heeft zijn promotieonderzoek uitgevoerd bij NWO-instituut AMOLF in samenwerking met de Universiteit van Amsterdam, bij prof. dr. Femius Koenderink en zijn co-promotoren prof. dr. Ewold Verhagen en dr. Robert Spreeuw. Op 18 januari 2019 promoveerde hij cum laude aan de Universiteit van Amsterdam.

Doeleman ontvangt de prijs tijdens het jaarlijkse natuurkundigencongres Physics@Veldhoven op 21 en 22 januari 2020. De prijs bestaat uit een bedrag van 10.000 euro plus een beeldje. Voor het brede publiek schrijft Doeleman blogs op Kennislink. Sinds enkele maanden is hij postdoc onderzoeker aan het ETH in Zürich.

Proefschrift

Doeleman onderzocht nieuwe combinaties van nano- en microstructuren die licht kunnen vangen. Nano-antennes kunnen licht sterk concentreren, daar waar micro-trilholtes het licht lang kunnen vasthouden. Doeleman heeft laten zien dat een combinatie van een metalen nano-antenne in een micro-trilholte gemaakt kan worden die de eigenschappen van beide resonanties combineert. Het idee van die combinatie was niet nieuw, maar Doeleman slaagde er als eerste in om aan te tonen dat deze beter kan werken dan de losse nano-antenne en micro-trilholte. Deze doorbraak verandert het idee dat het onmogelijk zou zijn om licht zowel vast te houden als tegelijkertijd sterk te concentreren.

Met name het gebruik van de verschillende methodes om deze hybride resonators te maken is een originele benadering van het probleem. De theoretische benadering van het onderzoek heeft hij op een slimme manier gebruikt om uiteindelijk ook experimenteel aan te tonen dat de eigenschappen van antenne en trilholte te combineren zijn. Doeleman’s proefschrift heeft nog meer te bieden dan deze doorbraak, want ook twee andere paradigma’s in de optica stelt hij aan de kaak.

Het proefschrift zit volgens de jury goed in elkaar. De resultaten zijn helder beschreven in afzonderlijke hoofdstukken die eerder deels verschenen in vooraanstaande tijdschriften; een van de artikelen verscheen ook op de omslag. Het proefschrift is een mooi samenhangend document, waarbij de afzonderlijke studies uitstekend op elkaar aansluiten. Elk hoofdstuk staat goed op zichzelf, met een duidelijke inleiding, resultatensectie en discussie.

Natuurkundeprijzen

De NWO Natuurkunde Proefschrift Prijs is bedoeld voor het beste natuurkundige proefschrift van het laatste jaar (1 april 2018 - 31 maart 2019). Het is één van de vier NWO-prijzen binnen de natuurkunde, naast de NWO Natuurkunde Valorisatie Prijs, de NWO Natuurkunde Valorisatiehoofdstuk Prijs en de NWO Minerva Prijs. Doeleman is een van de laatste winnaars van de prijs: de natuurkundeprijzen verdwijnen omdat het NWO-domein ENW op dit moment haar prijzenbeleid herziet.