Aminoffpriset belönar forskning vid höga tryck

Aminoffpriset 2005 har tilldelats Dr Ho-Kwang Mao, Geophysical Laboratory, Washington DC, USA, ”för hans banbrytande insatser vid studier av fasta material under ultrahöga tryck och temperaturer”. Prisutdelningen följs av ett tvådagarssymposium.

Maos insatser  har inspirerat andra framgångsrika forskare och forskargrupper världen över och bland annat medfört att synkrotronljusbaserade studier av materialegenskaper vid ultrahöga tryck och temperaturer idag är en synnerligen aktiv och väletablerad forskningsdisciplin.

Mao och hans kollegor vid Geophysical Laboratory har under mer än trettio år varit världsledande inom fältet och genom en kombination av såväl nya tekniska lösningar som konceptuellt nyskapande har de haft en avgörande betydelse för att utvecklingen drivits framåt .

Pristagaren disputerade 1968 vid University of Rochester och knöts som postdoktorstipendiat till Geophysical Laboratory, Washington, USA samma år och utnämndes senare till medlem av forskningsstaben vid laboratoriet. Mao är än idag verksam vid Geophysical Laboratory.

Under de senaste trettio åren har hans forskning resulterat i banbrytande experimentella framsteg som möjliggjort in situ undersökning av fasövergångar och fasta fasers strukturer vid ultrahöga tryck och temperaturer. Studierna har ofta skett med hjälp av högenergetiskt synkrotronljus i speciellt designade automatiserade miniatyrdiamantpressar. Han har, ofta på ett högst gränsöverskridande sätt, applicerat sina metoder  till frågeställningar som berör såväl fysik som kemi, materialforskning, geofysik, geokemi och planetforskning.

Som exempel på ett fundamentalt framsteg kan framhållas att han och hans kollegor 1976, som de första i världen, lyckades genomföra experiment vid 1 Mbar statiskt tryck. Detta framsteg mer än fördubblade det tillgängliga experimentella tryckområdet.

Sedan dess har Maos forskargrupp stegvis förbättrat den s.k. multimegabar-tekniken och kopplat den på ett innovativt sätt till analytiska metoder inkluderande synkrotronbaserad röntgendiffraktion samt IR-, Raman-, Brillouin-, fluorescens- och Mössbauerspektroskopi.

Förutom sitt engagemang vid Geophysical Laboratory ansvarar Dr. Mao för forskningsverksamheten vid två linjer vid den nationella synkrotronljusanläggningen vid Brookhaven National Laboratory och den nyöppnade högtryckslinjen HP-CAT vid Advanced Photon Source i Argonne. Vid dessa genomförs energi- och vinkeldispersiva röntgendiffraktionstudier på enkristaller och pulver vid tryck upp till 3 megabar och temperaturer upp till 4000 K.

Mao och hans kollegor har genom att applicera dessa olika metoder upptäckt och studerat ett stort antal nya fysiska och kemiska fenomen vid ultrahöga tryck. Hit hör tryckinducerad amorfisering och kristallisation, tryckinducerade förändringar av karaktären hos kemiska bindningar (van der Waals-,  jon-, kovalent, till metallisk bindning) samt elektroniska och strukturella fasövergångar.

En frågeställning av fundamental betydelse som studerats av Mao är bland annat vätets karaktär vid ultrahöga tryck. Mao och hans kollegor har lyckats studera fasrelationer och bindningar i fast H- och D-fas vid tryck upp till nära 3 Mbar. De har också upptäckt och karaktäriserat nya ordningsdrivna fasövergångar samt genomfört systematiska tryck- temperatur-studier av fasstabiliteter och material¬egenskaper. Denna forskning har i flera fall resulterat i fundamental ny kunskap som möjliggjort en mer realistisk geofysisk och geokemisk modellering av Jorden och andra planeter.

Ho-Kwang Mao har tilldelats flera prestigefyllda pris, som Mineralogical Society of America Award 1979, Arthur L. Day priset av National Academy of  Sciences 1990  och P.W. Bridgman Gold Medal Award av AIRAPT 1997. Han är ledamot av National Academy of Sciences (USA) och Academia Sinica (Folkrepubliken Kina).