06.04.2016, 08:36 Uhr

Elektronen bändigen

Dipl.-Ing. Dominik Kreil, Absolvent der HTL Braunau (5CHELS 2007) hat den renommierten Macke Award 2016 der JKU gewonnen. Er wird damit sowohl für seine hervorragende Masterarbeit als auch für die gelungene Präsentation seiner Forschungen gewürdigt. Herzliche Gratulation!

Vor rund 200 interessierten Zuhörerinnen und Zuhörern hat Dominik Kreil Ende März seine Masterarbeit zum Thema „Spin Sensitive Structure Factors and Response Functions in the two dimensional Electron Liquid“ präsentiert und dabei eine deutliche Mehrheit davon überzeugt, dass ihm der Macke Award zusteht. Diese Auszeichnung geht auf den Gründungsprofessor des Physikbereichs an der Kepler-Uni, Wilhelm Macke, zurück und wird an hervorragende Physikstudenten/innen verliehen. Dominik Kreil wurde für seine Diplomarbeit außerdem auch mit dem Studierendenpreis der Österreichischen Physikalischen Gesellschaft ausgezeichnet.

Im Interview erzählt der junge Physiker von seinem Werdegang sowie seiner Diplomarbeit und erinnert sich an seine HTL-Zeit.

Du hast 2007 die HTL Braunau abgeschlossen und dann an der JKU technische Physik studiert. Warum hast du dich zu diesem Studium entschlossen? Was ist für dich das Interessante an technischer Physik?

Ich habe 2007 an der HTL maturiert und bin dann direkt ins Physikstudium hinein geschlittert. Meinen Zivildienst habe ich aufgeschoben und erst 2011 absolviert. Wenn ich ehrlich bin, war es eine Entscheidung aus dem Bauch heraus, dass ich Physik studieren will. Aber im Nachhinein betrachtet war mein Weg durch die HTL schon mit viel Interesse an Physik gezeichnet.
Was mich an dem Studium so fasziniert ist die Tatsache, dass man sich über die fundamentalen Zusammenhänge in der Welt Gedanken macht.

Ein Technikstudium an der JKU ist eine anspruchsvolle Sache und es gibt vor allem am Studienanfang beträchtliche Aussteigerzahlen. Was findest du für deinen Studienbereich als wichtige Voraussetzung? Welche „Hürden“ sind dir vom Studium noch in besonderer Erinnerung?

Meiner Meinung nach ist die Haupthürde, vor allem im Physikstudium, die durchaus anspruchsvolle Mathematik mit der man in den ersten beiden Semestern konfrontiert wird. In meinem Jahrgang haben viele (ich glaube es waren ca 50%) wegen genau dieser Hürde abgebrochen oder das Studium gewechselt. Auch die sehr stark unterschiedlichen Vorkenntnisse der einzelnen Studierenden sorgen für die großen Aus- und Umstiegszahlen.
Aber neben all diesen technischen Details, ist das Interesse an Physik und die Freude am Entdecken so ziemlich die wichtigste Voraussetzung. Alle anderen Fertigkeiten kann man sich mit genügen Biss in der Studienzeit aneignen.

Du bist heuer Preisträger des renommierten Wilhelm-Macke-Preises zur Förderung hervorragender Masterarbeiten. Womit hast du dich bei deiner Masterarbeit beschäftigt? Was hat dir an dieser Arbeit besonders gefallen?

Am liebsten würde ich hier jetzt auf die Homepage des Wilhelm-Macke Awards verweisen, da findet man eine etwas ausführlichere Beschreibung, aber ich versuch es mal kurz zusammenzufassen:

In meiner Arbeit habe ich mich mit Vielteilchensystemen beschäftigt, im Speziellen mit Elektronen in zwei-dimensionalen Schichten wie sie z.B. in MOSFET (Metal-Oxid-Semiconductor Field-Effect-Transistors) vorkommen. Ein Herausforderung, bzw. das Kernproblem, der Vielteilchenphysik ist, dass man ab einer Zahl von 3 Partikeln und mehr auf Näherungen und/oder auf die Hilfe von Computersimulationen angewiesen ist. Da in so einem MOSFET aber einige Milliarden Elektronen wohnen, habe ich versucht diese enorme Horde zu bändigen.
Mich haben hier vor allem die Wechselwirkungen und die daraus resultierenden kollektiven Phänomene interessiert, also die Effekte bei denen diese Elementarteilchen als 'Gruppe' agieren. Was noch dazukommt ist der Fakt, dass Elektronen, neben der bekannten Masse und Ladung, noch einen so genannten Spin besitzen, der eine von zwei möglichen Werten annehmen kann. Dieser Spin beeinflusst die Interaktion sehr stark und hat somit auch Auswirkungen auf die kollektiven Eigenschaften. Nach dem bekannten Pauli-Verbot können sich zum Beispiel zwei Elektronen mit gleichen Spin nicht zu nahe kommen.
Diese Erkenntnisse sind wichtig um Computerbauteile noch schneller und effizienter designen zu können. Ein modernes Schlagwort in diesem Zusammenhang ist die so genannte Spintronik, also Elektronik die die Spineigenschaft der Elektronen ausnützt. Des Weiteren geben sie uns mehr Einsicht in das Verhalten von Vielteilchensystemen.

Es gibt sehr viele Sachen, die mir bei meiner Arbeit gefallen haben, sei es die Selbständigkeit, die einem diese Arbeit ermöglicht oder die Tatsache, den Dingen wirklich auf den Grund gehen zu können. Aber am Ende muss ich sagen, das schönste Gefühl war, etwas zu entdecken, das vorher noch nie jemand so gesehen hat. Ich glaube, das ist das uralte Bedürfnis des Abenteuers, der in den Urwald reist um dort verlorene Schätze zu finden.

Ein Aspekt der Macke-Preise ist die Förderung wissenschaftlichen Nachwuchses. Was planst du nach Absolvierung deines Diplomstudiums? Wo liegen deine zukünftigen Interessengebiete?

Nachdem ich die wissenschaftliche Arbeit sehr mag, werde ich natürlich versuchen eine universitäre Karriere einzuschlagen. Seit Abschluss meines Diplomstudiums habe ich mich schon wieder weiter mit dem Sozialverhalten meiner Elektronen beschäftigt und werde bald ein Doktoraststudium beginnen. Nebenbei habe ich schon zwei Bachelorarbeiten betreut und versuche noch den Master in Biophysik abzuschließen. Im Moment bin ich dabei mein erlerntes Wissen auf modernere Materialien anzuwenden, wie zum Beispiel auf Graphen für dessen Herstellung 2010 der Nobelpreis in Physik verliehen wurde.

Die HTL Braunau war dein Einstieg in die technische Ausbildung. Wenn du dich zurück erinnerst, welche Begebenheiten und Personen fallen dir da ein? Was verbindest du mit deiner ehemaligen Schule?

Hier gäbe es viel zu sagen, meine Zeit in der HTL war sehr ereignisreich und es hat viele Personen gegeben die einen starken Einfluss auf meinen späteren Lebensweg gehabt haben.
Abschließend will ich noch sagen, dass mich die Ausbildung an der HTL sehr gut auf das Studium vorbereitet hat. Ich habe sehr viel Fachwissen, aber auch ein breites Spektrum an Fertigkeiten mitgenommen, die an einer Universität sehr wichtig und wertvoll sind.
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