Výzkum špagetové DNA v Kaiserslauternu má novou tvář

Prezident Prof. Dr. Arnd Poetzsch-Heffter (vpravo) a Prof. Dr. Herwig Ott, děkan Fakulty fyziky (vlevo), vítají na TU Kaiserslautern prof. Mathiase Weiler. (Thomas Koziel/TUK)

Výzkum spinů na TU Kaiserslautern (TUK) stojí na třech pevných pilířích: Národním výzkumném centru OPTIMAS zaměřeném na optiku a materiálové vědy, speciálním výzkumném centru „Spin+X“ a novostavbě výzkumného centra LASE (Laboratoř pokročilého spinového inženýrství), která brzy bude připravena k nastěhování. V souvislosti s LASE obsadilo oddělení fyziky s Mathiasem Weilerem nyní profesuru, která má hrát klíčovou roli v interdisciplinárním výzkumu spinů v pevných látkách. Švýcar naposledy vedl pracovní skupinu v institutu Walther-Meißner v Garchingu a vyučoval na TU Mnichov.

Ve fyzikálním jazyce popisuje spin vlastní rotační impuls elementární částice, například elektronu, a tvoří tak základ magnetických jevů. Z technologického hlediska jsou poznatky z výzkumu spinů cenné například při rychlém ukládání velkých objemů dat (pevné disky a magnetická paměť s náhodným přístupem) nebo při vývoji moderních senzorů.

Weiler se již od začátku své vědecké kariéry zabývá jevy kolem dynamické vzájemné interakce elektronových spinů s jejich okolím. Proto byl ideálním kandidátem na novou profesuru, která bude umístěna v budově LASE: „Pan Weiler je se svými odbornými znalostmi velkým přínosem pro budoucí výzkum spinů zde na kampusu,“ vysvětluje prof. Dr. Herwig Ott, děkan oddělení fyziky na TUK. „Dále jsme přesvědčeni, že ze své ústřední role může také přinést impulzy do dalších výzkumných oblastí oddělení fyziky – například do kvantové fyziky, fotoniky nebo biofyziky. Interdisciplinární přístup jeho výzkumu mu navíc umožňuje budovat mosty k jiným oborům. Na to není lepší místo než LASE, kde budou oddělení fyziky, chemie a strojírenství v budoucnu sdílet kompetence v oblasti výzkumu spinů.“

Rozhodnutí Weileru pro Kaiserslautern je založeno na excelenci ve výzkumu: „Aktivity na TUK a na oddělení fyziky jsou dokonale přizpůsobeny mému odbornému zaměření. Jsem nyní aktivně zastoupen v OPTIMAS, jádru výzkumu spinů s integrovaným Nano Structuring Centrem, stejně jako v speciálním výzkumném centru Spin+X. Pozitivním vedlejším efektem výzkumné síly TUK je, že je zde řada vynikajících vědců, s nimiž se mohu vyměňovat názory. Blízkost k univerzitě v Mainzu, s níž nejen v rámci Spin+X spolupracujeme, navíc přináší další potenciál.“

V oblasti výzkumu sleduje Weiler inovativní přístup. Dosud je základem magnetických senzorů a datových úložišť vzájemná interakce spinů s magnetickými poli. Fyzik pevných látek však zkoumá, jak lze využít jiné parametry – například elektrické proudy, zvukové vlny nebo tepelné gradienty – k řízené manipulaci spinů. „Naší výzkumnou činností můžeme položit základy nových konceptů magnetického ukládání dat a zpracování informací. Díky spojení spinů s externími volnými stupni můžeme nejen realizovat klasické bity (jedničku a nulu), ale také superpozice stavy a tím posunout informační technologie na vyšší úroveň.“

Weiler vystudoval fyziku na Univerzitě Carl von Ossietzky v Oldenburgu a na TU Mnichov. Poté získal doktorát v Mnichově a v roce 2019 habilitoval. Výzkumné pobyty ho zavedly do Národního institutu standardů a technologií v Boulderu v Coloradu a do institutu Walther-Meißner v Garchingu, kde působil jako vedoucí pracovní skupiny, až do jeho přijetí do Kaiserslautern. Weiler je aktivní jako posuzovatel pro řadu prestižních odborných publikací a poskytovatel grantů a získal ocenění za svůj výzkum (Chorafasova cena 2012) a výuku (Supervisory Award 2019) v Mnichově.

Otázky zodpovídá:
Prof. Dr. Mathias Weiler
E-mail: weiler@physik.uni-kl.de
Tel.: 0631 205- 4099