Was macht eigentlich...
... ein Forscher in der Gruppe Spektroskopie der kondensierten Materie?
Sportpsychologie, Dogmatik, Spektroskopie der kondensierten Materie – was genau wird eigentlich in diesen Arbeitsgruppen erforscht? In unserer Serie geben wir in jeder RUBENS-Ausgabe für eine andere Gruppe die Antwort. Jan Heye Buß (34) machte einen Zweifach-Bachelor in Mathe und Bio an der RUB und ließ Diplom und Promotion in Physik folgen. Heute arbeitet er als Postdoc in der Arbeitsgruppe Spektroskopie der kondensierten Materie von Prof. Daniel Hägele – vermutlich eines der kinderreichsten Teams der Fakultät. Was genau er erforscht, hat er Julia Weiler erzählt.
RUBENS: Was erforscht ein Mitarbeiter in der Gruppe Spektroskopie der kondensierten Materie?
Jan Heye Buß: Unter kondensierter Materie versteht man mehr oder weniger alles, was fest oder flüssig ist. Wir untersuchen hauptsächlich Halbleiter und metallische magnetische Schichten mit Methoden der Festkörperspektroskopie. Mein Forschungsschwerpunkt ist die so genannte Spinelektronik, die eine neue Art der Elektronik realisieren möchte. Computer sollen immer schneller und schneller werden. Dafür müssen die Bauteile der elektrischen Schaltungen, zum Beispiel die Transistoren, immer kleiner und kleiner werden. Irgendwann wird die Welt so klein, dass ich sie nicht mehr allein mit „klassischer“ Physik beschreiben kann, sondern Quanteneffekte berücksichtigen muss. Die Idee hinter der Spinelektronik ist nun, die neuen Freiheitsgrade, die man durch die Quantenmechanik dazu gewinnt, zu nutzen. In einem Transistor werden Elektronen, also negative Ladungen, von A nach B transportiert. Aber ein Elektron hat nicht nur eine Ladung, es hat auch einen Spin – so etwas wie einen Eigendrehimpuls. Warum versuche ich also nicht, den Spin als Informationsträger zu nutzen?
Dabei gibt es folgende Probleme: Ich muss den Spin ausrichten und ihn in den Halbleiter bekommen, ihn transportieren, manipulieren und am Schluss auch detektieren können. In unserem Projekt richten wir den Spin in Halbleitern optisch aus – wir nutzen dazu die Polarisation des Lichtes. Wir messen, wie lange ein Ensemble von Elektronen eine gemeinsame Spin-Richtung beibehält: Mit einem Lichtpuls richten wir die Spins aus, mit einem zweiten Laserpuls fragen wir ihre Ausrichtung zu unterschiedlichen Zeiten ab. So gewinnen wir einen Einblick in die Spindynamik.
Wie sieht dein Arbeitsalltag aus?
Der Alltag ist eigentlich vielseitig. Als Experimentalphysiker musst du erst einmal das Experiment aufbauen. Du brauchst also handwerkliche und technische Fähigkeiten. Vielleicht musst du dir Schaltungen überlegen, stehst mal an der Drehbank oder sägst dir irgendwas zurecht. Wenn du deine Daten hast, fängst du an nachzudenken. Dann kommt die Physik dazu und es wird theoretisch und sehr anspruchsvoll. Du hast jeden Tag irgendwelche Nüsse zu knacken.
Im Moment bin ich eigentlich die meiste Zeit im Labor. Die letzten drei Wochen habe ich vielleicht eine Stunde am Computer gesessen, ein paar E-Mails beantwortet und mit Firmen telefoniert, von denen wir Geräte nutzen. Wenn wir ein Paper schreiben, bin ich natürlich hauptsächlich im Büro. Im Semester leite ich auch Übungsgruppen in Festkörperphysik.
Was ist für dich das Faszinierendste an deiner Forschung?
Das Faszinierendste ist die hohe Zeitauflösung, die wir mit unserem Messaufbau erreichen: 100 Millionstel Milliardstel Sekunden. Der Unterschied zwischen einer Attosekunde und einer Sekunde ist in Größenordnungen vergleichbar mit dem Zeitabstand zwischen einer Sekunde und dem Lebensalter des Universums. Wir messen mit einer Auflösung von 100.000 Attosekunden. Das sind Zeitskalen, die man sich als Mensch eigentlich gar nicht vorstellen kann.
Welche Berufsfelder gibt es für Mitarbeiter aus eurer Gruppe?
Wir kombinieren zwei riesige Arbeitsfelder: die ganze Laseroptikgeschichte und die Halbleiterphysik plus Metallphysik. Wir sind also relativ breit aufgestellt. Das ist klasse, wenn du einen Job suchst.
Man kann natürlich auch Professor werden, einige werden Lehrer. Viele gehen zur Unternehmensberatung, zu Versicherungen oder Banken und landen auch bei den ganzen Technologieunternehmen wie Siemens, Bosch, Zeiss… Das Studium bringt einem bei, analytisch und abstrakt zu denken. Das ist in vielen Berufsfeldern gefragt.
Was ist dein Traum für die Zukunft?
Möglichst lange forschen zu dürfen. Ich bewerbe mich gerade auf ein Postdoc-Stipendium für Berkeley. Der Traum ist natürlich, dass das klappt.
jwe; Foto: Nelle | Themenübersicht