A Kaiserslauterer spin-kutatásnak új arca van

Az elnök Prof. Dr. Arnd Poetzsch-Heffter (jobbra) és Prof. Dr. Herwig Ott, a Fizikai Tanszék dékánja (balra), üdvözlik Prof. Mathias Weiler-t a Kaiserslautern-i Műszaki Egyetemen. (Thomas Koziel/TUK)

A Kaiserslautern-i Műszaki Egyetem (TUK) Spin-kutatása három erős pilléren nyugszik: az OPTIMAS tartományi kutatóközponton, amely a fény- és anyagtudományok köré szerveződik, a „Spin+X” különleges kutatási területen, valamint az LASE (Fejlett Spinmérnöki Laboratórium) kutatóépületén, amely hamarosan átadásra kerül. Az LASE-hoz kapcsolódóan a Fizikai Tanszék Mathias Weilerrel most betöltött egy professzori posztot, amely a szilárdtestekben zajló interdiszciplináris spin-kutatás központi szerepét fogja betölteni. A svájci kutató utoljára a Walther-Meißner Intézetben dolgozott Garchingban, és az Müncheni Műszaki Egyetemen tanított.

A fizikai nyelvben a spin az elemi részecske, például egy elektron saját forgási impulzusát írja le, és ez adja a mágneses jelenségek alapját. Technológiailag értékesek a spin-kutatás eredményei többek között, ha nagy adatmennyiségek gyors tárolásáról (merevlemezek és mágneses véletlen hozzáférésű memória) vagy modern érzékelők fejlesztéséről van szó.

Weiler már pályafutása eleje óta foglalkozik a részecskék spinjeinek dinamikus kölcsönhatásával környezetükkel. Ezért volt ideális jelölt az új professzori posztra, amely a LASE épületében kerül kialakításra: „Herr Weiler szakértelmével nagy értéket jelent a jövőbe mutató spin-kutatás számára itt a campuson” – nyilatkozta Prof. Dr. Herwig Ott, a TUK Fizikai Tanszék dékánja. „Emellett biztosak vagyunk benne, hogy központi szerepéből kiindulva impulzusokat adhat más kutatási területeknek is a Fizikai Tanszéken belül – például kvantumfizikában, fotonikában vagy biofizikában. Kutatásának interdiszciplináris megközelítése lehetővé teszi számára, hogy hidakat építsen más szakterületekkel is. Erre nincs jobb hely, mint a LASE, ahol a Fizika, Kémia és Gépészmérnöki Karok a jövőben a spin-kutatásban összefoglalják szakértelmeiket.”

Weiler döntése Kaiserslautern mellett a kutatás kiválóságán alapul: „A TUK és a Fizikai Tanszék tevékenységei tökéletesen illeszkednek szakmai fókuszomhoz. Az OPTIMAS-ban, amely a spin-kutatás egyik központja a Nano Structuring Centerrel együtt, most aktívan részt veszek, ugyanúgy, mint a Spin+X különleges kutatási területen. A TUK kutatási erejének pozitív mellékhatása, hogy számos kiváló tudós dolgozik itt, akikkel tudok cserélni tapasztalatokat. A Mainz-i Egyetemhez való közelség, amellyel nemcsak a Spin+X keretében működünk együtt, további lehetőségeket nyit meg.”

A kutatásban Weiler egy innovatív megközelítést alkalmaz. Eddig a spin és mágneses tér közötti kölcsönhatás volt az alapja a mágneses érzékelőknek és adattárolóknak. Ehelyett a szilárdtestfizikus azt kutatja, hogyan lehet más paramétereket – például elektromos áramokat, hanghullámokat vagy hőmérsékleti gradiensokat – felhasználni a spin kontrollált manipulálására. „Kutatásunkkal új alapokat teremthetünk a mágneses adattárolás és információfeldolgozás terén. A spin és külső szabadfutási paraméterek összekapcsolásával nemcsak klasszikus biteket (egy és nulla), hanem szuperpozíciókat is megvalósíthatunk, ezáltal jelentősen fejlesztve az információtechnológiát.”

Weiler fizikusnak a Carl von Ossietzky Egyetemen Oldenburgban és a Müncheni Műszaki Egyetemen volt tanulmánya. Ezután Münchenben doktorált, majd 2019-ben habilitált. Kutatóútjai során az Egyesült Államokban, Boulderben a National Institute of Standards and Technology intézetben, valamint a Walther-Meißner Intézetben Garchingban dolgozott, ahol csoportvezetőként tevékenykedett, egészen addig, amíg Kaiserslauternbe nem hívták. Weiler számos neves szakfolyóirat és külső finanszírozó számára értékelőként működik közre, és díjakat kapott kutatásaiért (Chorafas-díj 2012) és oktatásáért (Supervisory Award 2019) Münchenben.

Kérdésekre válaszol:
Prof. Dr. Mathias Weiler
E-mail: weiler@physik.uni-kl.de
Telefon: 0631 205- 4099