Sergei V. Kalinin es profesor Weston Fulton en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Tennessee-Knoxville . [1]
Kalinin se graduó con una maestría en el Departamento de Ciencias de los Materiales de la Universidad Estatal de Moscú , Rusia, en 1998. [2] Recibió su doctorado en Ciencias de los Materiales e Ingeniería de la Universidad de Pensilvania en 2002 bajo la dirección de la profesora Dawn Bonnell . [3]
Ha sido miembro del personal de investigación en ORNL desde octubre de 2004 (Senior desde 2007, Distinguished desde 2013, Corporate Fellow desde 2020 y Group Leader en CNMS). [4] Anteriormente fue líder temático de funcionalidad electrónica e iónica en CNMS, ORNL (2007-2015). Recibió la beca Eugene P. Wigner (2002-2004).
En diciembre de 2010 se convirtió en profesor adjunto del Centro de Investigación Interdisciplinaria y Educación de Posgrado de la Universidad de Tennessee, Knoxville. También se convirtió en profesor adjunto de la Universidad Sung Kyun Kwan en enero de 2013.
Desde marzo de 2022 hasta febrero de 2023 trabajó en Amazon como científico principal de proyectos especiales. Después de su asignación en Amazon, retomó su función en la Universidad de Tennessee, Knoxville como profesor de la Cátedra Weston Fulton en el departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales. [1]
La investigación de Kalinin aplica el aprendizaje automático y la inteligencia artificial a datos de imágenes a escala nanométrica y con resolución atómica, con el objetivo de extraer la física de las interacciones atómicas, moleculares y de mesoescala y permitir la retroalimentación en tiempo real para la modificación controlada de la materia, la creación de patrones y la fabricación átomo por átomo. [ cita requerida ] La investigación se basa en microscopías electrónicas y de sonda de barrido modernas, que brindan información de alta veracidad sobre la estructura y las funcionalidades de los sólidos. Kalinin ha desarrollado marcos para la captura de información, el análisis colaborativo y la extracción de física a partir de herramientas de imágenes. Su investigación tiene como objetivo extraer parámetros físicos simples de los datos de imágenes y establecer relaciones causales entre las propiedades y las funcionalidades de los materiales. Kalinin y sus colegas creen que la microscopía electrónica puede pasar de ser una herramienta puramente de imágenes a un nuevo paradigma de control de la materia atómica y computación cuántica, posibilitado mediante la fabricación átomo por átomo mediante haces de electrones.
Kalinin propuso el concepto de Fragua Atómica, el uso del haz enfocado subatómicamente de la Microscopía Electrónica de Transmisión de Barrido para la manipulación atómica y el ensamblaje átomo por átomo. [5]
Kalinin ha contribuido al campo de la electromecánica a nanoescala , [6] explorando el acoplamiento entre fenómenos eléctricos y mecánicos en la nanoescala. Ha hecho contribuciones significativas a la microscopía de fuerza de respuesta piezoresofágica (PFM), incluida la primera imagen PFM en líquido y vacío, PFM de tejidos biológicos y la observación de ferroelectricidad a nanoescala en sistemas moleculares. [7] [8] [9] También ha sido pionero en el desarrollo de modos de imagen espectroscópica para PFM, permitiendo la visualización de la conmutación de polarización en el nivel sub-10 nanómetros y estableciendo los mecanismos de resolución y transferencia de contraste de las paredes de dominio y la espectroscopia. Kalinin dirigió el equipo que fue pionero en el principio BE para microscopios de sonda de barrido basados en fuerza, lo que permite la captura cuantitativa de interacciones sonda-material. Sus espectroscopias multidimensionales y multimodales han permitido estudios cuantitativos de la dinámica de polarización y los efectos mecánicos que acompañan a la conmutación en ferroeléctricos. El trabajo de Kalinin ha revelado el papel crítico de los fenómenos electroquímicos en las superficies ferroeléctricas y la aparición del caos y la intermitencia durante el cambio de dominio y la ruptura de la simetría de forma. Su trabajo reciente incluye el desarrollo de la teoría básica y la formulación de campo de fase para la evolución de dominios y la exploración de los estados electroquímicos-ferroeléctricos acoplados. [ cita requerida ]
Es beneficiario de:
Fue nombrado miembro de la Royal Society of Chemistry (2024), AAAS (2024), Materials Research Society (2017), Foresight Institute (2017), MRS (2016), AVS (2015), [10] APS (2015), [11] y miembro senior (2015) y Fellow (2017) del IEEE .
Es miembro de los consejos editoriales de Nanotechnology , Journal of Applied Physics / Applied Physics Letters y Nature Partner Journal Computational Materials .