Prof. Dr. Georg Woltersdorf

Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Institut für Physik
Lehrstuhl für Experimentelle Physik, Optik und zeitaufgelöste Spektroskopie

 

Herr Prof. Woltersdorf, können Sie sich bitte kurz vorstellen und etwas zu Ihrem Forschungsschwerpunkt sagen!

Ich beschäftige mich vorwiegend mit dynamischen Phänomenen im Magnetismus. Magnetismus wird vom Spinmoment der Elektronen getragen. Auf sehr kurzen Zeit- und Längenskalen interessiert uns, was der Spin der Elektronen im Festkörper macht. Für praktische Anwendungen ist das sehr wichtig, zum Beispiel hinsichtlich zukünftiger Informations- bzw. Speichertechnologien. Dabei betreibe ich an meinem Lehrstuhl Grundlagenforschung. Meine Forschungsgruppe beschäftigt sich mit der Dynamik von Spin-Phänomenen in magnetischen Nanostrukturen.

Für die Experimente verwenden wir vorwiegend optische Techniken. Dabei wollen wir die Materie auf sehr kleinen Zeit- und Längenskalen untersuchen, die charakteristisch für die Elektronen ist. Die Lichtpulse, die wir nutzen, sind so kurz, dass sie während ihrer Pulsdauer von 10 Femtosekunden gerade einmal ein Viertel des Durchmessers eines menschlichen Haares durchqueren würden. Zum Vergleich: In einer Sekunde könnte das Licht sieben Mal unsere Erde umkreisen. Uns interessiert, wie Spins transportiert werden, was für eine Dynamik sie entfalten und wie wir diese Dynamik steuern können.

Sie haben ein durch den europäischen Forschungsrat gefördertes Projekt mit nach Halle gebracht. Worum geht es dabei, was steckt dahinter?

Ja, ich habe ein sogenanntes ERC Starting Grant während meiner Forschungstätigkeit in Regensburg eingeworben und mit nach Halle gebracht. Dabei geht es darum, wie man mit elektrischen Methoden die Magnetisierung steuern kann. Normalerweise wird die Ausrichtung der Magnetisierung in magnetischen Materialen mit Magnetfeldern gesteuert. Aber es gibt auch andere Möglichkeiten. Ich habe ja schon erwähnt, dass der Magnetismus durch die Elektronen getragen wird, und wenn man die Elektronen mit elektrischen Feldern beeinflussen kann, kann man theoretisch auch den Magnetismus beeinflussen. Man muss nur wissen, wie man das macht und man muss die Dimensionalität des Systems verändern, man kann zum Beispiel das magnetische Material wenige Atomlagen dünn machen und dann mit elektrischen Feldern den Magnetismus beeinflussen. Darum ging es in diesem Projekt.

Etwas Ähnliches versuche ich auch in dem Sonderforschungsbereich, der sich schon seit einigen Jahren in Halle mit den Grenzflächen von Oxiden beschäftigt, da benutzen wir die Grenzflächen, um die Magnetisierung zu steuern. In jüngster Zeit habe ich mich um einen Sonderforschungsbereich zur ultraschnellen Spindynamik bemüht. Dabei studieren wir speziell die Dynamik auf ultrakurzen Zeitskalen. Ultrakurz heißt, hier geht es um Zeitauflösung im Bereich von wenigen Femtosekunden.

Wie sind Sie im Zusammenhang mit Ihrer Forschungsarbeit national und international vernetzt?

Natürlich sind diese Dinge, die wir hier am Weinberg Campus erforschen sehr aufwendig, deshalb arbeiten wir mit vielen Labors weltweit zusammen. Zum Beispiel kollaborieren wir mit dem Helmholtz-Zentrum Berlin und dem dortigen Synchroton. Primär sind wir in Deutschland vernetzt, aber es gibt auch enge Kontakte zu Labors in den USA, Frankreich oder Japan.

Herr Professor Woltersdorf, Sie sind gebürtiger Hallenser und hier aufgewachsen. Können Sie kurz Ihren Weg von Halle in die Welt und vice versa beschreiben?

Ich habe hier in Halle Physik studiert. Und mich hat schon während des Studiums die englische Sprache sehr interessiert, deshalb wollte ich unbedingt ein Jahr in England studieren. Das habe ich an der Universität Sheffield auch getan und dann wollte ich eigentlich etwas mit Magnetismus und Dynamik machen. Damals gab es Magnetismus zwar in Halle aber Dynamik nicht, und da war ein Humboldt-Preisträger, der hat einen Vortrag gehalten, der mich begeisterte. Mit dem Professor bin ich ins Gespräch gekommen, woraufhin der mich einlud, bei ihm zu arbeiten. So bin ich zur Promotion nach Vancouver in Kanada gekommen. Anschließend habe ich an der Uni Regensburg als Assistent gearbeitet, bis ich den Ruf nach Halle bekam. Nun bin ich wieder hier. (lacht)

Welche Vorteile bietet Ihnen die Arbeit am Weinberg Campus?

Was hier so angenehm ist, sind die kurzen Wege. Wir haben das Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik, das Fraunhofer IMWS und das Nanotechnikum der Universität. Und wenn man eine gute Idee hat, dann bekommt man auch Unterstützung bei einer Unternehmensgründung. Wenn ich einen guten Einfall habe, dann melde ich mich auf jeden Fall beim hiesigen Gründerzentrum im Technologiepark oder beim Gründerservice der Universität. Im Vergleich zu Regensburg ist aber vor allem die unmittelbare Nähe zu den außeruniversitären Forschungseinrichtungen ein großer Vorteil.

Was wünschen Sie sich aus Sicht der Forschung und aus ganz persönlicher Perspektive für den Weinberg Campus?

Der Weinberg Campus hat sich in den letzten Jahren sehr gut entwickelt. Ich denke, man sollte die Forschungsbereiche identifizieren, auf denen man wirklich international konkurrenzfähig ist und diese Stärken noch weiter ausbauen. In diesem Zusammenhang spielt die Exzellenzinitiative des Bundes eine wichtige Rolle, denn sie ist in Deutschland das Maß der Dinge. Es sollte langfristig sicher unser Ziel sein, uns daran beteiligen zu können.

Haben spezielle Bereiche der Physik im Auge?

In der Physik haben wir uns auf zwei Bereiche fokussiert: Festkörperphysik und weiche Materie. In beiden Richtungen sind wir gut aufgestellt und arbeiten in insgesamt drei Sonderforschungsbereichen. Für die Zukunft wird es entscheidend sein, dass man Synergieeffekte mit anderen Fachbereichen, wie der Chemie und der Biologie findet und ausbaut. Das könnte die Stärke dieses Campus der kurzen Wege sein. Die Physiker sind gemeinsam mit den Chemikern und den Mathematikern in einer Fakultät organisiert. Diese Struktur ist im Prinzip schon gut, aber müsste noch besser gelebt werden und sich weiterentwickeln.

Fällt Ihnen eine Begebenheit ein, die Sie mit dem Weinberg Campus verbinden?

Ich finde es bemerkenswert, dass ich schon im Rahmen meiner Diplomarbeit meine Proben aus dem Max-Planck-Institut erhalten habe. Ich war damals der Einzige an der Uni der mit optischen Methoden die Oxidmaterialien untersucht hat. Und jetzt nach 15 Jahren komme ich zurück und steige direkt wieder mit ähnlichen Themen ein wie damals. Aber natürlich hat sich die Erde seitdem sehr viel weiter gedreht ...

Prof. Dr. Georg Woltersdorf

Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Institut für Physik

Von-Danckelmann-Platz 3
06120 Halle (Saale)
Tel: +49 (0) 345 55-25300
E-Mail: georg.woltersdorf@physik.uni-halle.de

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