La recherche sur la spin à Kaiserslautern a une nouvelle facette

Le président Prof. Dr. Arnd Poetzsch-Heffter (à droite) et le Prof. Dr. Herwig Ott, doyen de la faculté de physique (à gauche), accueillent le Prof. Mathias Weiler à l'Université technique de Kaiserslautern. (Thomas Koziel/TUK)

La recherche sur le spin à l'Université technique de Kaiserslautern (TUK) repose sur trois piliers solides : le centre de recherche régional OPTIMAS axé sur l'optique et les sciences des matériaux, le domaine de recherche spécial « Spin+X » ainsi que le nouveau bâtiment de recherche LASE (Laboratoire pour l'ingénierie avancée du spin), qui sera bientôt prêt à accueillir ses premiers occupants. En lien avec le LASE, la faculté de physique a récemment pourvu un poste de professeur à Mathias Weiler, qui doit jouer un rôle central dans la recherche interdisciplinaire sur le spin dans les solides. Le Suisse dirigeait dernièrement un groupe de travail à l'Institut Walther-Meißner à Garching et enseignait à l'Université technique de Munich.

En termes de physique, le spin décrit le moment angulaire intrinsèque d'une particule élémentaire, comme un électron, et constitue la base des phénomènes magnétiques. Les découvertes issues de la recherche sur le spin sont notamment précieuses pour le stockage rapide de grandes quantités de données (disques durs & mémoire vive magnétique) ou le développement de capteurs modernes.

Weiler s'intéresse depuis le début de sa carrière scientifique aux phénomènes liés à l'interaction dynamique des spins électroniques avec leur environnement. C'est pourquoi il était le candidat idéal pour le nouveau poste de professeur, qui sera basé dans le bâtiment LASE : « M. Weiler, avec son expertise, constitue un grand atout pour la recherche innovante sur le spin ici, sur le campus », explique le Prof. Dr. Herwig Ott, doyen de la faculté de physique à la TUK. « De plus, nous sommes convaincus qu'il pourra, grâce à son rôle central, donner des impulsions à d'autres axes de recherche de la faculté de physique — par exemple en physique quantique, photonique ou biophysique. L'approche interdisciplinaire de ses recherches lui permet également de faire le pont vers d'autres disciplines. Il n'y a pas de meilleur endroit que le LASE, où les départements de physique, chimie et génie mécanique uniront leurs compétences en recherche sur le spin à l'avenir. »

La décision de Weiler de s'installer à Kaiserslautern repose sur l'excellence en recherche : « Les activités à la TUK et dans la faculté de physique correspondent parfaitement à mon domaine d'expertise. Je suis désormais activement impliqué à OPTIMAS, qui constitue le berceau de la recherche sur le spin avec le Centre de nanostructuration intégré, ainsi qu'au domaine de recherche spécial Spin+X. Un effet positif de la force de recherche de la TUK est la présence de nombreux chercheurs exceptionnels avec lesquels je peux échanger. La proximité de l'Université de Mayence, avec laquelle nous collaborons notamment dans le cadre de Spin+X, offre également un potentiel supplémentaire. »

Sur le plan de la recherche, Weiler adopte une approche innovante. Jusqu'à présent, l'interaction des spins avec les champs magnétiques servait de base aux capteurs magnétiques et aux mémoires de stockage. Le physicien spécialisé dans la matière condensée étudie plutôt comment d'autres paramètres — comme les courants électriques, les ondes acoustiques ou les gradients thermiques — peuvent être utilisés pour manipuler contrôlément les spins. « Grâce à nos recherches, nous pouvons poser les bases de nouveaux concepts de stockage magnétique des données et de traitement de l'information. En couplant les spins à des degrés de liberté externes, nous pouvons non seulement réaliser des bits classiques (un et zéro), mais aussi des états de superposition, permettant ainsi de faire évoluer qualitativement les technologies de l'information. »

Weiler a étudié la physique à l'Université Carl von Ossietzky d'Oldenburg et à l'Université technique de Munich. Par la suite, il a soutenu sa thèse à Munich et a obtenu sa habilitation en 2019. Des séjours de recherche l'ont conduit à l'Institut national des normes et de la technologie (NIST) à Boulder, Colorado, ainsi qu'à l'Institut Walther-Meißner à Garching, où il a dirigé un groupe de recherche, jusqu'à ce qu'il reçoive l'appel pour rejoindre Kaiserslautern. Weiler est actif en tant qu'expert pour de nombreuses publications de renom et bailleurs de fonds, et a reçu des distinctions pour ses travaux de recherche (Prix Chorafas 2012) et d'enseignement (Prix de supervision 2019) à Munich.

Questions répondues par :
Prof. Dr. Mathias Weiler
E-mail : weiler@physik.uni-kl.de
Tél. : 0631 205- 4099