La investigación sobre el spin en Kaiserslautern tiene una nueva cara

El presidente Prof. Dr. Arnd Poetzsch-Heffter (a la derecha) y el Prof. Dr. Herwig Ott, decano del Departamento de Física (a la izquierda), dan la bienvenida al Prof. Mathias Weiler en la TU Kaiserslautern. (Thomas Koziel/TUK)

La investigación sobre el espín en la TU Kaiserslautern (TUK) se apoya en tres pilares fuertes: el Centro de Investigación Estatal OPTIMAS en torno a óptica y ciencias de materiales, la sección especial de investigación "Spin+X" y el nuevo edificio de investigación LASE (Laboratorio de Ingeniería Avanzada de Espín), que estará listo para su ocupación pronto. En relación con el LASE, el departamento de física ha ocupado ahora una cátedra con Mathias Weiler, que jugará un papel central en la investigación interdisciplinaria del espín en sólidos. El suizo dirigió recientemente un grupo de trabajo en el Instituto Walther-Meißner en Garching y enseñó en la TU Múnich.

En el lenguaje de la física, el espín describe el momento angular propio de una partícula elemental, como un electrón, y constituye la base de fenómenos magnéticos. Los conocimientos derivados de la investigación sobre el espín son especialmente valiosos tecnológicamente cuando se trata de almacenar rápidamente grandes cantidades de datos (discos duros y memoria de acceso aleatorio magnética) o de desarrollar sensores modernos.

Weiler ha estado involucrado desde el inicio de su carrera científica en fenómenos relacionados con la interacción dinámica de los espines de electrones con su entorno. Por eso, fue el candidato ideal para la nueva cátedra, que se ubicará en el edificio LASE: "El Sr. Weiler, con su experiencia, es una gran aportación para la investigación pionera en espín aquí en el campus", explica el Prof. Dr. Herwig Ott, decano del departamento de física en la TUK. "Además, estamos seguros de que, desde su papel central, también podrá impulsar otros enfoques de investigación en el departamento de física, como la física cuántica, la fotónica o la biofísica. El enfoque interdisciplinario de su investigación le permite además establecer puentes con otros departamentos. No hay mejor lugar que el LASE, donde los departamentos de física, química e ingeniería mecánica unirán sus competencias en investigación de espín en el futuro."

La decisión de Weiler de establecerse en Kaiserslautern se basa en la excelencia en investigación: "Las actividades en la TUK y en el departamento de física están perfectamente alineadas con mi enfoque profesional. Ahora estoy activamente involucrado en OPTIMAS, la célula madre de la investigación sobre el espín, con el Centro de Estructuración Nanométrica integrado, así como en la sección especial de investigación Spin+X. Un efecto positivo de la fortaleza investigadora de la TUK es que hay muchos científicos excelentes en el lugar con quienes puedo intercambiar ideas. La cercanía a la Universidad de Mainz, con la que colaboramos no solo en el marco de Spin+X, también genera un potencial adicional."

En cuanto a la investigación, Weiler sigue un enfoque innovador. Hasta ahora, la interacción de los espines con campos magnéticos ha sido la base para sensores magnéticos y memorias de datos. En cambio, el físico de la materia condensada investiga cómo otros parámetros, como corrientes eléctricas, ondas sonoras o gradientes térmicos, pueden utilizarse para manipular controladamente los espines. "Con nuestra investigación, podemos sentar las bases para nuevos conceptos de almacenamiento magnético de datos y procesamiento de información. Al acoplar los espines a grados de libertad externos, no solo podemos realizar bits clásicos (uno y cero), sino también estados de superposición, y así mejorar cualitativamente las tecnologías de la información."

Weiler estudió física en la Universidad Carl von Ossietzky de Oldenburg y en la TU Múnich. Posteriormente, realizó su doctorado en Múnich y obtuvo la habilitación en 2019. Sus estancias de investigación le llevaron al Instituto Nacional de Estándares y Tecnología en Boulder, Colorado, y al Instituto Walther-Meißner en Garching, donde trabajó como jefe de grupos, hasta que recibió la convocatoria para Kaiserslautern. Weiler participa como revisor en numerosas publicaciones especializadas de renombre y en financiadores externos, y ha recibido premios por su investigación (Premio Chorafas 2012) y por su docencia (Premio a la Supervisión 2019) en Múnich.

Preguntas respondidas por:
Prof. Dr. Mathias Weiler
Correo electrónico: weiler@physik.uni-kl.de
Tel.: 0631 205-4099