Renwen Yu ha sido galardonado por el GEFES con el premio a la mejor tesis doctoral teórica en Física de la Materia Condensada en la edición correspondiente a tesis leídas entre Agosto 2018 y Julio 2019. La tesis, titulada «Toward next-generation nanophotonic devices» fue realizada en la UPC (Universidad Politécnica de Cataluña).
La tesis doctoral del Dr. Renwen Yu se centra en estudiar y entender el control de la interacción luz-materia a escalas nanométricas. Se trata de un tema de gran interés para el diseño de dispositivos fotónicos eficientes y compactos a pequeña escala, con aplicaciones en campos tan dispares como producción de energía, comunicaciones y biomedicina. Asimismo, su investigación tiene repercusión en aspectos fundamentales de la interacción entre luz (fotones), electrones y redes cristalinas (fonones). En su tesis, el Dr. Yu tiene como objetivo investigar nuevos rangos de funcionamiento y diseños prácticos a un nivel fundamental de la interacción luz-materia en dispositivos basados en grafeno – la capa bidimensional de átomos de carbono -, con inmenso potencial para un amplio rango de prometedoras aplicaciones tecnológicas. Desde un punto de vista fundamental, (1) el Dr. Yu ha desarrollado un modelo analítico para caracterizar la respuesta óptica de materiales plasmónicos de tamaño nanométrico, siendo éste un método computacionalmente eficiente y versátil en el estudio de nanopartículas de morfología arbitraria ; (2) asimismo, el Dr. Yu ha explorado un novedoso mecanismo de detección óptica con sensibilidad de hasta una unidad de carga; además, (3) el Dr. Yu ha encontrado un régimen de transferencia radiativa ultrarrápida en el que la pérdida de calor sin contacto se convierte en el canal dominante de enfriamiento; y, finalmente, (4) ha explorado una vía novedosa de manipulación fototérmica (totalmente óptica) de plasmones en grafeno no estructurado. Desde una perspectiva aplicada, (1) el Dr. Yu ha propuesto diseños innovadores de estructuras nanométricas compuestas de grafeno a fin de conseguir una rápida y eficiente modulación de la luz a frecuencias en el rango de las telecomunicaciones; (2) apoyado en los descubrimientos fundamentales previamente mencionados, ha demostrado asimismo el excelente funcionamiento de un dispositivo rápido de tamaño inferior a la longitud de onda para la fotodetección eficiente de luz infrarroja; y, para concluir, (3) el Dr. Yu ha investigado innovadores biosensores ultrasensibles, así como dispositivos eficientes y ultrarrápidos que permiten controlar la temperatura a escala nanométrica.