Suvel Tartu Ülikoolis kaitstud doktoritöödes uuriti lähemalt näiteks laste semiootilist arengut, doktorantide õpetamisoskusi, kaugisheemilist eelkohastamist ja minirobotite iseseisvust. Kõigi kaitstud töödega saab tutvuda ülikooli DSpace’is ja kaitsmisele tulevaid väitekirju on võimalik lehitseda ülikooli raamatukogu lugemissaalis.

Humanitaarteaduste ja kunstide valdkond

Liis Ermus kaitses eesti keele alal doktoritöö „The phonetic variation of plosives in Estonian“ („Sulghäälikute häälduse varieerumine eesti keeles“).

Doktoritöös uuriti seotud kõne korpuste põhjal sulghäälikute hääldusvariantide ehk allofoonide esinemist ja seda mõjutavaid tegureid nagu häälduskoht ja välde. Selgus, et eesti keele lühikesed sulghäälikud häälduvad seotud kõnes isoleeritud hääldusega võrreldes palju nõrgemalt. Pikki sulghäälikuid hääldati pisut tugevamalt ja nende vallandumised ära ei kadunud, kuid päris helitud allofoonid olid vähemuses nii lühikeste kui ka pikkade häälikute puhul. Eri välteid eristas peamiselt hääliku kestus. Vallandumisfaasi kestus, mis mõnes teises keeles eri väldetes erineb, oli eesti keeles aga kõigis pikkuskategooriates sama.

Juhendajad kaasprof Pire Teras ja dr Meelis Mihkla (Eesti Keele Instituut), oponent dr Eleanor Chodroff (Zürichi Ülikool).

Peeter Kenkmann kaitses ajaloo alal doktoritöö „Autoritaarrežiimi areng Eestis aastatel 1934–1940: põhiseaduse ja kaitseseisukorra roll“.

Doktoritöös uuriti, milliste seaduste alusel viidi 1934. aastal riigipea Konstantin Pätsi juhtimisel ellu riigipööre ning millel põhines selle tulemusena loodud ebademokraatlik valitsemiskorraldus. Samuti uuriti Eestis resideerinud välisriikide diplomaatide seisukohti alates 1934. aastast Eestis toimunud pöördeliste sündmuste kohta ja sedagi, kuidas kirjeldati 30-ndate sündmusi paguluses.

Juhendajad kaasprof Ago Pajur ja kaasprof Jaak Valge, oponent prof Andres Kasekamp (Toronto Ülikool).

Lauri Linask kaitses semiootika ja kultuuriteooria alal doktoritöö „Autocommunication in the semiotic development of the child“ („Autokommunikatsioon lapse semiootilises arengus“).

Doktoritöös uuriti laste tähendusloomet ja selles aset leidvaid muutusi, mis viivad järk-järgult selleni, et lapsed saavad osalisteks end ümbritsevas kultuurilises keskkonnas. Seejuures keskenduti lapse kõnelistele ja teistele kultuuriliselt tähenduslikele kommunikatiivsetele ja loomingulistele nähtustele, mis on mõeldud lapsele endale, enese semiootiliseks väljendamiseks.

Juhendaja prof Kalevi Kull, oponendid prof Edna Andrews (Duke’i Ülikool) ja em-prof Barend van Heusden (Groningeni Ülikool).

Üllas Linder kaitses religiooniuuringute alal doktoritöö „Adam Reinhold Schiewe. Esimese Eesti baptistikoguduse rajaja elulugu“.

Doktoritöö käsitleb Poola sakslasest baptistijutlustaja Adam Reinhold Schiewe (1843–1930) elulugu, täites senise tühimiku kohalikus kirikuloos. Schiewe tegutses Poolas, Volõõnia piirkonnas Ukrainas, Peterburi saksakeelses koguduses Venemaal (ja samal ajal ka Eestis) ning Saksamaal. Suurima jälje jättis Schiewe Eestisse, kus ta rajas 1884. aastal esimese baptistikoguduse.

Juhendaja prof Tõnu Lehtsaar, oponent Tiit Pädam (Eesti Evangeelne Luterlik Kirik).

Valentina Punzi kaitses folkloristika alal doktoritöö „Making (hi)stories in Amdo: voices, genres, and authorities“ („Pärimusliku ajaloo loomine Amdos: hääled, žanrid ja mõjuvõim“).

Amdo on keeleliselt ja etniliselt kirev regioon, mis asub Tiibeti kiltmaal ja kuulub tänapäeval valdavalt Hiina Rahvavabariigi Qinghai maakonna koosseisu. Välitöödel põhinev doktoritöö heidab valgust üleloomulikkuse tähtsusele tiibetlaste kultuurilistes strateegiates, milles tõmmatakse etnilisi piire, avaldatakse suhtumist võõrasse ning väljendatakse isiklikke ja kollektiivseid traumaatilisi kogemusi.

Juhendajad prof Ülo Valk ja prof Charles Ramble (Kõrgemate Õpingute Praktiline Kool (EPHE, Prantsusmaa), oponendid prof Cristiana Turini (Macerata Ülikool) ja prof Daniel Berounský (Praha Karli Ülikool).

Sotsiaalteaduste valdkond

Artur Simonyan kaitses õigusteaduse alal doktoritöö „Regional international law in Eurasia“ („Regionaalne rahvusvaheline õigus Euraasias“).

Doktoritöös uuriti, kuidas on Venemaa üritanud nõukogudejärgses Euraasias kujundada eraldi regionaalset rahvusvahelist õigust, milliseid tulemusi see on andnud ja kuidas sellega seotud riigid on sellele reageerinud. Venemaa on püüdnud välja töötada uut õiguslike põhimõtete, normide ja diskursuste kogumit, mis oleks kooskõlas tema geopoliitiliste eesmärkide ja ideoloogiaga. Selline imperialistlik lähenemine ei arvesta regionaalsete eripäradega.

Juhendajad prof Lauri Mälksoo ja kaasprof Merilin Kiviorg, oponent prof Sergey Sayapin (KIMEP-i Ülikool, Kasahstan).

Triinu Soomere kaitses haridusteaduse alal doktoritöö „Doctoral students’ perspectives on learning about teaching in the higher education context“ („Doktorantide arvamused õpetama õppimisest kõrghariduse kontekstis“).

Ülikoolis on õpetamine üks doktorantide tööülesannetest, kuid varasemad uuringud on näidanud, et doktorandid ei tunne, et oleksid õpetamiseks hästi valmis. Doktoritöös intervjueeriti nelja Eesti kõrgkooli doktorante ning tulemuste põhjal tehti ülikoolidele mitu ettepanekut doktorantide formaalse ja mitteformaalse õppe, ülikoolide karjäärimudeli ning doktorantide juhendajate rolli kohta õpetama õppimisel.

Juhendajad kaasprof Mari Karm ja kaasprof Torgny Roxå (Lundi Ülikool), oponent prof Mari Murtonen (Turu Ülikool).

Nguyen Hoang Quan Tran kaitses ärijuhtimise alal doktoritöö „Perception of organisational culture in terms of task and relationship orientations in Vietnam“ („Organisatsioonikultuuri tajumine ülesannetele ja suhetele orienteerituse seisukohalt Vietnamis“).

Doktoritöös loodi uus organisatsioonikultuuri hindamise küsimustik, mis kohandati spetsiaalselt Vietnami organisatsioonidele. Uus instrument pOC_TSU tõstab esile ülesannetele, ühtsusele ja staatusele orienteerituse rolli ning näitab, et Vietnami töötajate arusaam organisatsioonikultuurist on orienteeritud rohkem ülesannetele kui suhetele.

Juhendajad prof Maaja Vadi ja kaasprof Krista Jaakson, oponendid prof Mukta Kulkarni (India Bangalore Juhtimisinstituut) ja kaasprof Mike Franz Wahl (Tallinna Tehnikaülikool).

Meditsiiniteaduste valdkond

Karl Kuusik kaitses arstiteaduse alal doktoritöö „Effects of remote ischaemic preconditioning on arterial stiffness, organ damage and metabolomic profile in patients with lower extremity artery disease“ („Kaugisheemilise eelkohastamise mõju arterite jäikusele, organkahjustusele ja metaboolsele profiilile alajäsemete arterite ateroskleroosiga patsientidel“).

Kaugisheemiline eelkohastamine on protseduur, mille eesmärk on kaitsta kudesid ja elundeid verevarustuse häiretest tingitud kahjustuste eest. Patsiendile tekitatakse (tavaliselt õlavarrel vererõhumansetiga) korduvad lühiajalised verevarustuse katkestused ja seejärel verevarustus taastatakse. Uuringu tulemused näitasid, et arterite jäikuse näitajad paranesid märkimisväärselt ja keskmine arteriaalne vererõhk langes. See on ohutu ja kergesti rakendatav protseduur, mis kaitseb keha kudesid ja elundeid verevarustuse häiretest tingitud kahjustuste eest, vähendab riske ja muudab ravi tõhusamaks.

Juhendajad prof Jaak Kals, prof Jaan Eha ja prof Mihkel Zilmer, oponent prof Anne Lejay (Strasbourgi Ülikool).

Seungbaek Lee kaitses arstiteaduse alal doktoritöö „Mining biomarkers for infertility-associated conditions. Studies on polycystic ovary syndrome and recurrent implantation failure through microbiome and AI-based approaches“.

Polütsüstiliste munasarjade sündroom esineb igal kaheksandal naisel, põhjustades ebaregulaarseid menstruaaltsükleid, sh anovulatsiooni (munarakkude küpsemise häiret), ja see on seotud ka meeleoluhäirete esinemissagedusega. Doktoritöös pakuti välja uusi teadmisi mikrobioomi rollist naise reproduktiivtervises ja polütsüstiliste munasarjade sündroomi diagnoosi kliinilises käsitluses ning toodi esile tehisintellekti võimalused endomeetriumi histoloogilise hindamise protokollide täiustamisel.

Juhendajad prof Andres Salumets, prof Elin Org, prof Terhi Piltonen (Oulu Ülikool) ja lektor Riikka K. Arffman (Oulu Ülikool), oponent dots Kirsi Gröndahl-Yli-Hannuksela (Turu Ülikool).

Kelli Somelar-Duracz kaitses arstiteaduse alal doktoritöö „The molecular and cellular mechanisms of brain plasticity impairing factors“ („Aju plastilisust kahjustavate tegurite molekulaarsed ja rakulised mehhanismid“).

Doktoritöö käigus tehtud katsed näitasid, et krooniline neuropaatiline valu põhjustab ärevust ja depressioonilaadset käitumist ning mäluhäireid, millega kaasnevad neurogeneesi pärssumine ning mikrogliia reaktiivsuse suurenemine. Pikaajaline D-vitamiini puudujääk põhjustab häireid lühi- ja pikaajalises mälus, ümberõppimise võimes ja enesehoolitsuskäitumises, hipokampuses täheldati neurogeneesi langust ja neuropõletiku ilminguid. Uued teadmised aju plastilisuse alusmehhanismidest võivad tulevikus aidata välja töötada ennetus- ja ravistrateegiaid.

Juhendajad kaasprof Külli Jaako ja prof Anti Kalda, oponent prof Markus Forsberg (Ida-Soome Ülikool).

Katrin Tomson-Johanson kaitses neuroteaduste alal doktoritöö „Impulsivity, serum lipids and serotonin-related functional gene variants“ („Impulsiivsus, seerumi lipiidid ja serotoniinisüsteemi funktsionaalsed geenivariandid“).

Doktoritöö uuringus, mis hõlmas Eesti laste isiksuse, käitumise ja tervise uuringu esinduslikku sünnikohorti, analüüsiti kolesterooli, geneetiliste markerite ja impulsiivsuse keerulist vastastikmõju lapsepõlvest kuni täiskasvanueani. Muu hulgas leiti, et kolesteroolitase ei mõjuta impulsiivsust, riskikäitumist või enesetapumõtteid eri sugupooltel ja eri vanuses üheti: kõrge kolesteroolitase muudab A/A genotüübiga mehed vähem, kuid sama genotüübiga naised rohkem impulsiivseks.

Juhendaja prof Jaanus Harro, oponent dr István Bitter (Semmelweisi Ülikool).

Loodus- ja täppisteaduste valdkond

Ritums Cepitis kaitses keemia alal doktoritöö „Modelling structural and geometrical effects in carbon dioxide and oxygen electrocatalysis“ („Struktuuriliste ja geomeetriliste efektide modelleerimine süsinikdioksiidi ja hapniku elektrokatalüüsis“).

Doktoritöös uuriti struktuuriliste ja geomeetriliste muutuste mõju elektrokatalüütilistele reaktsioonidele, kasutades tiheduse funktsionaalse teooria arvutusi. Uuringutes keskenduti süsinikdioksiidi ja hapniku redutseerimisreaktsioonile.Töös tutvustatakse geomeetrilist kõverust kui uut muutujat elektrokatalüüsis. Geomeetrilise efekti tahtlik rakendamine ja geomeetria adaptiivse katalüüsi eksperimentaalne teostamine võib märkimisväärselt suurendada nt hapniku eraldumist (elektrolüüserites ja akudes), hapniku redutseerumist (kütuseelementides ja akudes), süsinikdioksiidi redutseerumist (energiamuundamises ja süsinikuneutraalsuse saavutamiseks) ning lämmastiku redutseerumist (rohelise ammoniaagi tootmiseks).

Juhendajad kaasprof Nadežda Kongi ja teadur Vladislav Ivaništšev, oponent prof Kai S. Exner (Duisburg-Esseni Ülikool).

Stefano Ciaci kaitses matemaatika alal doktoritöö „Transfinite geometric properties of the unit ball in Banach spaces“ („Banachi ruumi ühikkera transfiniitsed geomeetrilised omadused“).

Banachi ruumi geomeetrias mängib olulist rolli tema ühikkera struktuur. Kui ühikkera iga viilu diameeter on kaks, öeldakse, et Banachi ruumil on lokaalne diameeter-2-omadus. Doktoritöös uuriti süstemaatiliselt klassikaliste diameeter-2-omaduste, peaaegu-ruudu-omaduse ja oktaeedriliste normide transfiniitseid analooge. Üldiselt käituvad transfiniitsed analoogid olemasolevatest diameeter-2-omadustest erinevalt ja on tehniliselt keerulisemad. Seega sai diameeter-2-omadusega ruumide ja nendega seotud mõistete senine teooria olulise täienduse.

Juhendajad kaasprof Johann Langemets ja dr Aleksei Lissitsin, oponent prof Vladimir Kadets (Holoni Tehnikainstituut).

Iman Dadras kaitses füüsikalise infotehnoloogia alal doktoritöö „Low power neural network-based control and actuation solutions for insect-scale robots“ („Madala võimsusega närvivõrgupõhised juhtimis- ja aktiveerimislahendused putukamõõtmeliste robotite jaoks“).

Tulevikus võivad tillukesed, putukasuurused robotid iseseisvalt täita ülesandeid avastamata alade uurimisel, otsingu- ja päästemissioonidel või keskkonnaseirel. Doktoritöös uuriti väikse võimsusega pehmete täiturite kasutamist, mis võimaldaks robotitel roomates energiat säästa, ning töötati välja energiasäästlik kujutise tuvastamise skeem, et robotid saaksid keskkonnas iseseisvalt navigeerida.

Juhendajad prof Alvo Aabloo ja prof Jaan Raik (Tallinna Tehnikaülikool), oponent prof Haralampos-G. Stratigopoulos (Sorbonne’i Ülikool).

Dmytro Danilian kaitses materjaliteaduse alal doktoritöö „Photocatalytic materials for water treatment and antimicrobial applications“ („Fotokatalüütilised materjalid veepuhastuse ja antimikroobsete rakenduste jaoks“).

Doktoritöös keskenduti titaandioksiidil (TiO₂) ja tsinkoksiidil (ZnO) põhinevate fotokatalüütiliste materjalide väljatöötamisele vee puhastamiseks ja antimikroobsete katete valmistamiseks. Esmalt uuriti vee puhastamiseks kasutatavaid fotokatalüütilisi osakesi, teiseks akrüülmaatriksis olevaid, ZnO ja ZnO/Ag nano- või mikroosakestel põhinevaid fotokatalüütilisi antimikroobseid pinnakatteid vineeril ja roostevabal terasel ning kolmandaks kaubanduslikke TiO₂-põhiseid fotokatalüütilisi aknaklaase.

Juhendajad kaasprof Vambola Kisand, kaasprof Rainer Pärna ja prof Angela Ivask, oponent Andrei Kanaev (Sorbonne’i Ülikool).

Arun Kumar Devarajan kaitses mikrobioloogia erialal doktoritöö „Microbes and climate change: insights from plant-microbe interactions in rice phyllosphere and soil microbiomes in subarctic grasslands“ („Mikroobid ja kliimamuutused: taime-mikroobi interaktsioonid riisi füllosfääris ja mulla mikrobioomid subarktilistes rohumaades“).

Doktoritöös uuriti taimedega seotud mikroobikoosluste omadusi kliimamuutuste kontekstis. Uurides põuakindla riisi lehtedelt eraldatud bakterite võimet suurendada riisitaimede osmotolerantsust ja saagikust põua tingimustes, selgus, et kõige paremini parandas taimede stressitaluvust Bacillus megaterium’i tüvi PB50. Teiseks uuriti mulla soojenemise mõju risosfääri ja juurevaba mulla mikroobikooslustele subarktilistel rohumaadel. Leiti, et pikemal soojenemisel võib bakteritega toimuva mõjul suureneda N₂O emissioon mullast.

Juhendajad kaasprof Marika Truu, prof Jaak Truu ja prof Ivika Ostonen-Märtin, oponent kaasprof Kim Yrjäla (Helsingi Ülikool).

Heigo Ers kaitses keemia alal doktoritöö „Adsorption and structuring processes at single crystal electrode – ionic liquid interface – insights from simulations and in situ studies“ („Adsorptsioon ja elektrilise kaksikkihi struktuur mudelelektroodi ja ioonvedeliku piirpindadel“).

Vajadus üha väiksemate ja võimsamate elektroonikakomponentide ja energiasalvestusseadmete järele on ajendanud otsima uudseid lahendusi. Tähelepanu all on nii superkondensaatorites kasutatavad elektrolüüdid kui ka üksikutel molekulidel põhinevad juhtmed ja lülitid. Need aga põhinevad elektroodi ja elektrolüüdi vahelisel alal toimuvatel adsorptsiooni- ja laenguülekandeprotsessidel. Doktoritöös uuriti ioonide ja molekulide adsorptsiooni ja paiknemist elektroodi ja ioonvedeliku piirpindadel. Mõõtmistest järeldus, et tihe bipüridiini kiht moodustub kõigil uuritud pindadel, kuid kihi struktuur sõltus oluliselt valitud elektroodist. Tulemused näitasid, et varasemate bipüridiini adsorptsiooni uuringute tulemused vesilahustest pole otse ülekantavad ioonvedelikele, mis rõhutab adsorptsiooni ja struktureerumisprotsesside keerukust.

Juhendajad teadur Piret Pikma, teadur Vladislav Ivaništšev ja prof Enn Lust, oponent prof Alexei Kornyshev (Imperial College London).

Kaarel Kisand kaitses keemia alal doktoritöö „Resorcinol-derived carbon-based catalysts for polymer electrolyte fuel cell cathodes“ („Resortsinoolist valmistatud süsinikupõhised katalüsaatorid polümeerelektrolüüt-kütuseelementide katoodidele“).

Polümeerelektrolüüt-kütuseelemendid, mis kasutavad kütusena vesinikku, on sobiv energiaallikas paljudeks rakendusviisideks näiteks autotööstuses, merenduses ja varutoitena. Kütuseelementides katalüsaatorina kasutatav plaatina on aga kallis ja seda on raske kätte saada. Doktoritöö eesmärk oli arendada väärismetallivabu katalüsaatoreid, mis võimaldaksid kütuseelementide laiemat kasutuselevõttu, kasutades süsiniku lähteainena alküülresortsinoole.

Juhendajad kaasprof Ave Sarapuu ja prof Kaido Tammeveski, oponent Justus Masa (Max Plancki Instituut).

David Knapp kaitses inimgeograafia ja regionaalplaneerimise alal doktoritöö „The relationship between residential segregation, school segregation and family context“ („Elukohasegregatsiooni, koolisegregatsiooni ja perekondliku konteksti seosed“).

Senised uuringud näitavad, et segregatsioon ühes eluvaldkonnas võib seda põhjustada ka teistes eluvaldkondades ning põlvkonniti edasi kanduda, tekitades nn ruumilise eraldatuse nõiaringi. Doktoritöö tulemused osutavad, et segregatsiooni vähendamine koolides aitab tõenäoliselt kaasa vähemuste lõimumisele ja võimaluste võrdsustumisele hilisemas eas. Ruumilise eraldatuse vähendamine nõuab aga terviklikku käsitlust, mis arvestab nii eraldatust elukohtades kui ka koolivalikut ja majanduslikku ebavõrdsust.

Juhendajad prof Tiit Tammaru, dr Anneli Kährik ja dr Kadri Leetmaa, oponent prof Hans Thor Andersen (Aalborgi Ülikool).

Akmal Kosimov kaitses keemia alal doktoritöö „Template-assisted mechanosynthesis (TAMS) for the production of bifunctional transition metal-based catalysts“ („Malli abil mehhanokeemilise sünteesi meetod (TAMS) bifunktsionaalsete siirdemetallikatalüsaatorite tootmiseks“).

Doktoritöös optimeeriti katalüsaatormaterjale tsink-õhk-akude jaoks, millel on suur energiatihedus, kuid väike võimsustihedus ja piiratud stabiilsus, mis on tingitud aeglasest hapniku redutseerumisest ja selle eraldumise reaktsioonidest. Keskenduti koobalti-, raua- ja niklipõhiste katalüsaatorite sünteesimisele ja iseloomustamisele. Välja töötatud metoodika on säästlikum ja kulutõhusam kui kaubanduslikud plaatinarühma katalüsaatorid, nõuab vähem energiat ja aega ega tekita mürgiseid jäätmeid.

Juhendaja kaasprof Nadežda Kongi, oponent prof Elena Baranova (Ottawa Ülikool).

Maria Maloverjan kaitses biomeditsiini tehnoloogia alal doktoritöö „Optimizing cell-penetrating peptide-based nanoparticles for delivery of nucleic acid therapeutics“ („Rakkudesse penetreeruvatel peptiididel põhinevate nanopartiklite omaduste optimeerimine nukleiinhapete transpordiks“).

Doktoritöös uuriti tegureid, mis pärsivad rakkudesse penetreeruvate peptiidide ja nukleiinhapete komplekside tõhusust märklaudgeenide mõjutamisel, ning viise, kuidas seda tõhusust suurendada. Muu hulgas näitavad tulemused, et osakestele moodustuva valgukrooni koostis sõltub kasutatud seerumist ning valgukroon mõjutab märkimisväärselt osakeste transfektsiooni ja efektiivsust kultuuris kasvatatavates rakkudes.

Juhendajad prof Margus Pooga ja prof Ana Rebane, oponent prof Roland Brock (Radboudi Ülikooli Kliinikum).

Kerli Martin kaitses keemia alal doktoritöö „Recognition of carboxylates by synthetic receptors – from structure-affinity studies to solid-contact anion-selective electrode prototyping“ („Karboksülaatide tuvastamine sünteetiliste retseptorite abil – struktuur-afiinsuse uuringutest tahkiskontaktiga anioonselektiivse elektroodi prototüübini“).

Anioonide sisalduse reaalajas määramiseks on vaja arendada lihtsaid analüsaatoreid. Keerukamate ioonide, iseäranis orgaaniliste anioonide määramine on jätkuvalt lahendamata probleem, kuna ei ole leitud piisavalt häid ionofoore, millega valmistada elektroodi membraani. Doktoritöös uuriti olulise orgaaniliste anioonide perekonna, monokarboksülaatide vastasmõju potentsiaalsete uute ionofooridega. Leiti, et karboksülaatanioonide sidumiseks on kõige sobivamad planaarsed tetradentaatsed retseptorid.

Juhendaja prof Ivo Leito, oponent prof Claudia Caltagirone (Cagliari Ülikool).

Joonas Merisalu kaitses füüsikalise infotehnoloogia alal doktoritöö „Resistive switching in memristor structures with multilayer dielectrics“ („Takistuslülitused mitmekihilistel dielektrikutel põhinevates mälustruktuurides“).

Teadusuuringud näitavad, et infosalvestusseadmete mälumahu edasine suurendamine muutub üha keerukamaks, aeganõudvamaks ja kulukamaks. Üks potentsiaalne uudne mälutehnoloogia on takistusmälu ehk memristor, mis ei põhine enam elektrilaengu säilitamisel, vaid materjali takistuse muutmisel. Doktoritöö raames valmistati tänapäeva arvutikiipides kasutatavatest materjalidest tehtud memristorstruktuure ja uuriti nende sobivust kasutamiseks uue põlvkonna mäluseadistes.

Juhendajad em-prof Jaan Aarik, prof Kaupo Kukli ja kaasprof Aile Tamm, oponent dr Robert Zierold (Hamburgi Ülikool).

Kristel Möls kaitses materjaliteaduse alal doktoritöö „Metastable TiO₂-II in atomic layer deposited thin and ultrathin films: stabilization, properties and impact on film growth“ („Metastabiilne TiO₂-II aatomkihtsadestatud õhukestes ja üliõhukestes kiledes: stabiliseerimine, omadused ja mõju kilede kasvule“).

Titaandioksiidil (TiO₂) on selle eriliste omaduste tõttu palju olulisi rakendusviise: seda kasutatakse värvi-, paberi-, ravimi- ja kosmeetikatööstuses, aga see pakub suurt huvi ka mikro- ja nanoelektroonika- ning optikatööstusele. Doktoritöös uuriti lähemalt titaandioksiidi modifikatsiooni TiO₂-II, mis õnnestus edukalt stabiliseerida. Tänu sellele saadi kinnitust, et TiO₂-II optilised ja mehaanilised omadused on algvormist tunduvalt paremad. See on hea lähtepunkt TiO₂-II rakendamiseks näiteks fotokatalüüsis ja suure kõvadusega funktsionaalsetes pinnakatetes.

Juhendajad em-prof Jaan Aarik ja kaasprof Hugo Mändar, oponendid Sandra Stanionytė (Vilniuse Füüsikateaduste ja Tehnoloogia Keskus) ja Tomáš Roch (Bratislava Comeniuse Ülikool).

Huy Qui Vinh Nguyen kaitses keemia alal doktoritöö „Development of carbon supported Pt–CeO₂ catalysts for proton exchange membrane fuel cells“ („Süsinikule sadestatud Pt-CeO₂ katalüsaatorite väljatöötamine prootonvahetusmembraan-kütuseelementidele“).

Vesinikutehnoloogiast on saanud maailmamajanduse lahutamatu osa. Muu hulgas otsitakse vesiniku põhjal sünteesitud alternatiivseid kütuseid ja selles valguses on oluline ka otsemetanool-kütuseelementide (DMFC) arendus. Doktoritöö käigus töötati välja läbimurdeline Pt–CeO₂/C anoodkatalüsaator, mis on vähemalt sama aktiivne ja stabiilne kui seni kirjeldatud parimad katalüsaatorid. Selleks optimeeriti edukalt Pt ja CeO₂ nanoosakeste sünteesimeetodeid. Põhjalikult uuriti katalüsaatorite struktuuri ja elektrokeemilist aktiivsust. Selgitati välja mitmed sünteesi võtmetegurid, mis mõjutavad metanooli oksüdeerimisaktiivsust katalüsaatoritel, ja töötati välja parem DMFC katalüsaatori süsinikkandjamaterjal.

Juhendajad prof Jaak Nerut, prof Enn Lust ja lektor Heili Kasuk, oponent abiprof Jonathan Quinson (Aarhusi Ülikool).

Sylvester Ikenna Ofili kaitses geoloogia alal doktoritöö „Geochemistry and depositional environments of two black shale formations: the Baltoscandian Cambrian-Ordovician Alum Shale and the Cretaceous Lokpanta Oil Shale“ („Kambriumi-ordoviitsiumi vanusega Baltoskandia alum-kilt ja kriidi vanusega Nigeeria Lokpanta põlevkivi: kahe musta kilda geokeemia ja tekkekeskkond“).

Mustad kildad on kogu maailmas laialt levinud settekivimid, mis pakuvad väärtuslikke teadmisi maa geoloogilisest ajaloost. Mõlemad töös uuritud kildad on rikkad uraani, molübdeeni ja vanaadiumi poolest, kuid Eesti alum-kildas (graptoliitargilliit) on neid metalle rohkem kui Lokpanta põlevkivis, samuti on meie omas rohkelt kvartsi, K-päevakivi ja K-vilgu/illiidi mineraale. Erinevust on võinud mõjutada orgaanikarikka muda erinev settimise kiirus.

Juhendajad külalisprof Alvar Soesoo (Tartu Ülikool ja Tallinna Tehnikaülikool) ja prof Leho Ainsaar, oponent kaasprof Jurga Lazauskiene (Vilniuse Ülikool).

Kaja Pae kaitses füüsika alal doktoritöö „Electron-phonon interactions in local degenerate electronic states in solids“ („Elektron-foononinteraktsioonid tahkiste lokaalsetes kõdunud elektronolekutes“).

Vibrooninteraktsioon lokaalsete tuumade võnkumiste ja elektronide liikumise vahel on sageli väike ja see jäetakse arvutuste lihtsustamiseks arvesse võtmata. Siiski esineb süsteeme, kus selle arvestamine on vajalik, ning sellega kaasnevad omapärased ja olulised kvantefektid. Doktoritöös esitati esimest korda rangelt kvantmehaaniline teooria ning vastavad arvutused kristalli lisanditsentri ja kristallvõre võnkumiste vastasmõju kirjeldamiseks.

Juhendaja prof Vladimir Hizhnyakov, oponent prof Boris Tsukerblat (Negevi Ben-Gurioni Ülikool).

Helle-Mai Piirsoo kaitses materjaliteaduse alal doktoritöö „Mechanical properties of nanocomposites with artificial periodic structure“ („Kunstlikult valmistatud perioodilise struktuuriga nanokomposiitide mehaanilised omadused“).

Doktoritöös uuriti, kuidas on võimalik mõjutada nanomaterjali mehaanilisi omadusi, luues kihilise struktuuriga nanokomposiite, et hakata uurima ka nende funktsionaalsust mikroelektromehaaniliste süsteemidega seadmetes. Uuringud näitasid, et õhukeste oksiidkilede mehaanilisi omadusi on võimalik mõjutada kunstliku perioodilise kihilise struktuuriga. Mehaaniliselt vastupidavate komposiitkilede väljatöötamine võiks võimaldada arendada vastupidavamaid, võimsamaid ja väiksemaid seadeldisi.

Juhendajad kaasprof Aile Tamm, teadur Taivo Jõgiaas ja prof Kaupo Kukli, oponendid Ivo Utke (Šveitsi Riiklik Materjaliteaduse ja Tehnoloogia Labor) ja Nicolae Spalatu (Tallinna Tehnikaülikool).

Natàlia Pujol Gualdo kaitses geenitehnoloogia alal doktoritöö „Decoding genetic associations of female reproductive health traits“ („Naiste reproduktiivtervisega seotud tunnuste geneetiliste seoste tõlgendamine“).

Doktoritöö eesmärk on dešifreerida naiste reproduktiivtervise väheuuritud tunnuste geneetilisi aluseid, kasutades ülegenoomseid seoseuuringuid ja suuri genoomikaandmestikke (nt geenivaramu, rahvastikupõhised sünnikohordid), mida täiendavad elektroonsed terviseandmed ja bioloogilised mõõtmised. See võib pakkuda uusi võimalusi haigusriskide ennustamiseks ja uute ravimsihtmärkide leidmiseks.

Juhendajad kaasprof Triin Laisk, prof Reedik Mägi, prof Terhi Piltonen (Oulu Ülikool) ja dr Riikka Arffman (Oulu Ülikool), oponent dr Ilkka Kalliala (Helsingi Ülikool).

Pille Pullonen-Raudvere kaitses informaatika alal doktoritöö „Foundations of efficient and secure algorithm development for secure multiparty computation“ („Turvalise ühisarvutuse kiire ja turvalise algoritmiarenduse alused“).

Turvaline ühisarvutus on meetod eri osapoolte privaatsete andmete kasutamiseks nii, et saada sisendite privaatsust säilitades ühised tulemused. Kuidas tagada, et arvutuse käigus infot ei leki? Doktoritöös defineeritakse üldkuju, millele paljud turvalise ühisarvutuse protokollid vastavad. Seda üldkuju saab kasutada selleks, et väiksematest protokollidest suuremaid algoritme kombineerida ning lihtsustada algoritmide turvalisuse tõestamist. Määratletakse privaatsuse omadus ja näidatakse, kuidas privaatseid protokolle saab kombineerida turvalistega.

Juhendajad kaasprof Sven Laur ja Dan Bogdanov (Cybernetica AS), oponendid kaasprof Mayank Varia (Bostoni Ülikool) ja kaasprof Bernardo Machado David (Kopenhaageni IT Ülikool).

Reti Ranniku kaitses loodusgeograafia alal doktoritöö „Impact of environmental conditions and soil microbiome on greenhouse gas fluxes from soil and tree stems in hemiboreal drained peatland forest“ („Keskkonnatingimuste ja mulla mikrobioomi mõju kasvuhoonegaaside voogudele hemiboreaalse kõdusoometsa mullast ja puutüvedest“).

Doktoritöö tulemused näitavad, et puutüvedest eralduvate kasvuhoonegaaside voogude väljajätmine metsa kasvuhoonegaaside bilansist võib põhjustada metsa koguheite üle- või alahindamist, sest need mängivad olulist rolli temperatuurimuutustega seotud CO₂ koguemissioonis. Tüvede kasvuhoonegaasivood pärinevad peamiselt mullast, näiteks tüvedest eralduv CH₄ võib aastas tühistada ligi kolmandiku mulla CH₄ sidumise efektist ja kasvada märjemal perioodil lausa 50%-ni.

Juhendajad kaasprof Kaido Soosaar ja prof Ülo Mander, oponent prof Vincent Gauci (Birminghami Ülikool).

Fatemeh Rastgar kaitses füüsikalise infotehnoloogia alal doktoritöö „Towards reliable real-time trajectory optimization“ („Usaldusväärse reaalajas trajektoori optimeerimise arendamine“).

Robotit, mis peab jõudma teekonna algusest lõpp-punkti ja vältima samal ajal takistusi, aitavad liikumise planeerimise algoritmid. Doktoritöös tutvustatakse nelja uuenduslikku algoritmi, mis aitavad parandada liikumise planeerimise usaldusväärsust, mastaapsust ja arvutuslikku tõhusust, arvestades trajektoori optimeerimise põhiprobleeme ning oletuslikkuse ja mastaapsuse piiranguid.

Juhendajad kaasprof Arun Kumar Singh ja prof Alvo Aabloo, oponent prof Andreas Müller (Linzi Johannes Kepleri Ülikool).

Iris Reinula kaitses botaanika ja mükoloogia alal doktoritöö „Genetic variation of grassland plants in changing landscapes“ („Niidutaimede geneetiline varieeruvus muutuvas maastikus“).

Doktoritöös hinnati maastiku struktuuri ja maakasutuse muutuse mõju rohumaataimede geneetilisele mitmekesisusele ning geenivoolule mägiristiku ja hariliku nurmenuku näitel. Kuna geneetiline mitmekesisus tagab organismide võime keskkonnamuutustega kohastuda, on selle kaitsmine ja säilitamine ülioluline.

Juhendaja kaasprof Tsipe Aavik, oponent vanemteadur Walter Durka (Helmholtzi Keskkonnauuringute Keskus).

Sirelin Sillamaa kaitses biokeemia alal doktoritöö „The role of helicases Hmi1 and lrc3 in yeast mitochondrial DNA maintenance“ („Helikaaside Hmi1 ja lrc3 roll pärmi mitokondriaalse DNA säilitamisel“).

Pagaripärm S. cerevisiae on eriline mudelorganism, kuna suudab fermentatiivsel süsinikuallikal ellu jääda ka ainult osalise või täielikult puuduva mitokondriaalse DNA-ta, mis on teiste organismide ellujäämiseks ülitähtis. Doktoritöös uuriti kahe pärmispetsiifilise mitokondriaalse DNA helikaasi, Hmi1 ja Irc3 funktsioone ja laiendati sellega arusaama mitokondriaalsete helikaaside mitmekülgsusest.

Juhendajad prof Juhan Sedman ja kaasprof Priit Jõers, oponent prof Pawel Golik (Varssavi Ülikool).

Larissa Silva Maciel kaitses keemia alal doktoritöö „Derivatization-targeted LC-MS analysis of compounds containing amino group“ („Aminorühma sisaldavate ühendite derivatiseerimisele suunatud LC-MS analüüs“).

Doktoritöös arendati välja derivatiseeritud amiinide ja aminohapete sarnasel MS/MS-fragmentatsioonimustril põhinev analüüsimeetod, derivatiseerimisele suunatud analüüs. See võimaldab tuvastada kõiki ühendeid, millel on konkreetne funktsionaalne rühm. Meetodit rakendati edukalt mitmete taimproovide ekstraktide analüüsimisel ja see võimaldas tuvastada märkimisväärselt rohkem aminoühendeid, kui oleks olnud võimalik sihitud analüüsi korral.

Juhendaja kaasprof Koit Herodes, oponent kaasprof Jeffrey Hawkes (Uppsala Ülikool).

Vi Ngan Tran kaitses arengubioloogia alal doktoritöö „The cellular dynamics and epithelial morphogenesis in Drosophila wing development“ („Rakkude dünaamika ja epiteeli morfogenees Drosophila tiiva arengus“).

Doktoritöös uuriti, kuidas rakukuju muutused koordineerivad äädikakärbse (Drosophila melanogaster) tiiva 3D-koe morfogeneesi. Samuti käsitleti seda, kuidas nukutiiva inflatsioonifaasis tekkiv eriline võrgustik aitab sünkroniseerida selgmise ja kõhtmise tiivaepiteeli rakkude jagunemist läbi rakk-rakk-kontaktide kaotamise, kuidas α-spektriin on seotud tiiva epiteeliraku apikaalse osa „lõdvestusega“ ning mil moel vahendavad raku apikaalse osa ahenemine ja rakukuju muutus luu morfogeneetilise valgu arengusignaali konkurentsi, mis suunab tagumise tiivasoone morfogeneesi.

Juhendaja prof Osamu Shimmi, oponent dr Barry Denholm (Edinburghi Ülikool).