Superprevodnost v čudnih zlitinah

Predstavite nam instrument, ki ga najpogosteje ali najraje uporabljate pri delu.

Kriostat s superprevodnim magnetom. To je velik izoliran lonec, namenjen doseganju nizkih temperatur – v šali bi rekli, da je nasprotje termovke, tipično pa je zgrajen po sistemu ruske babuške. Od zunaj navznoter si sledijo izolacija, tekoči dušik, še malo izolacije, tekoči helij, v katerem plava superprevodni magnet, znotraj magneta pa je prostor za eksperiment. Tako lahko eksperiment močno ohladimo, na primer do –271 °C, pri takšnih temperaturah pa pridejo kvantnomehanski pojavi bolj do izraza. S spreminjanjem temperature ter izjemno močnimi magnetnimi polji do stotisočkratnika zemeljskega polja skušamo z meritvami različnih lastnosti snovi, na primer magnetnih ali električnih, določiti, za kakšen tip snovi gre in ali ima kakšne nenavadne lastnosti.

Kako bi povprečno razgledanemu v največ sto besedah razložili, kaj raziskujete?

Med materiali z aktinidi in lantanidi najdemo zanimive magnetne materiale in nenavadne superprevodnike. Nekatere zlitine, na primer z uranom, so nekoliko slabše raziskane, ker so potrebne posebne laboratorijske varnostne razmere, da se z njimi sploh sme delati. Trenutno raziskujem superprevodnik iz urana in berilija, ki je sicer znan že iz 70. let, a so predlanskim moji sodelavci pokazali, da standardna sintezna metoda daje problematično kontaminirane vzorce. To pojasni, zakaj so raziskave v preteklosti dale toliko nasprotujočih si rezultatov. Z inovativnimi pristopi skušamo zdaj ugotoviti prave lastnosti te snovi, ki je zanimiva, ker je ne samo superprevodna (torej lahko električni tok teče brez upora), temveč je nekonvencionalen superprevodnik, v katerem se elektroni obnašajo, kot da imajo nekaj stokrat povečano maso.

Kako na vaše raziskovanje vpliva koronavirus?

Nekaj časa smo delali od doma, na inštitut smo prihajali samo zaradi vzdrževanja delovanja opreme in najnujnejših eksperimentov. Pri eksperimentalnem delu je izpada za dober mesec in pol, a bo verjetno dodatna škoda nastala v nadaljnjih mesecih, ker laboratoriji niso zgrajeni za socialno distanciranje.

Zakaj imate radi znanost?

Ženejo me radovednost ob odkrivanju, neskončni izzivi, pred katere nas postavi narava, in obet boljšega sveta. Današnje odkritje v bazični znanosti bo mogoče čez deset let vir izziva za tehnične discipline in industrijo, še deset let kasneje pa bo že imelo uporabno vrednost v vsakdanjem življenju.

Kaj dobrega bi vaše delo lahko prineslo človeštvu?

Eno od odkritij, ki bi precej vplivalo na človeški vsakdanjik, bi bila superprevodnost pri sobni temperaturi. To bi omogočilo prenašanje električne energije brez električnih izgub ter bolj učinkovite generatorje in motorje. Standardni superprevodniki, ki jih opisuje teorija BCS, so že dovolj dobro znani, da tam velikih presenečenj ne bo. Verjetno se bo prej ali slej z raziskovanjem nekonvencionalnih superprevodnikov nekomu utrnila ideja, kako doseči superprevodnost pri sobni temperaturi.

Kdaj ste vedeli, da boste znanstvenik?

Šele ob koncu študija na ljubljanski fakulteti za matematiko in fiziko, med raziskovanjem v okviru diplome pri prof. Janezu Dolinšku.

Kaj zanimivega poleg raziskovanja še počnete?

Zelo rad berem znanstveno fantastiko, recimo Petra F. Hamiltona, ljubiteljsko spremljam računalništvo.

Kaj je ključna lastnost dobrega znanstvenika?

Preskočil bom radovednost in zagnanost ter se odločil za kritičnost in objektivnost. Vse prelahko je ob nenavadnem rezultatu začeti izumljati najbolj nore teorije. Večina »čudežnih« rezultatov še bolj čudežno izgine, ko ponovimo eksperiment ali natančno pregledamo opremo in vzorce. Enako nevarno je domnevati, kaj bi moral biti rezultat eksperimenta, saj tako spregledamo, da se dogaja nekaj popolnoma drugega.

Katero bo najbolj prelomno odkritje ali spoznanje v znanosti, ki bo spremenilo tok zgodovine v času vašega življenja?

Kvantno računalništvo bi znalo imeti precej velik vpliv na naše življenje v prihodnjih dvajsetih letih.

Bi odpotovali na Mars, če bi se vam ponudila priložnost?

Verjetno, čeprav ne spadam med tiste pogumneže, ki se bodo tja odpravili prvi.

Na kateri vir energije bi stavili za prihodnost?

Kratkoročno na nuklearno energijo, na daljši rok pa bodisi na fuzijo ali pa na zelo učinkovite sončne celice.

S katerim znanstvenikom v vsej zgodovini človeštva bi šli na kavo?

Prav originalen ne bom: z Richardom P. Feynmanom. Redko je, da je kdo tako dober znanstvenik in hkrati sposoben o znanosti govoriti na humoren in enostaven način.

Katero knjigo, film, predavanje, spletno stran s področja znanosti priporočate bralcu?

Ogled dokumentarcev iz serije Planet Earth. BBC-jeva dokumentarca Absolute Zero pa predstavita vsaj nekaj tistih čarov, ki fizike privlačijo k raziskovanju pri nizkih temperaturah.

Česa ne vemo o vašem področju, pa bi nas presenetilo?

Ob omembi urana vsak najprej pomisli na visoko radioaktivnost in debele svinčene pregrade. Ker pri sintezi vzorcev uporabljamo naravni in ne obogateni uran, je radioaktivnost v resnici nizka, s stališča zdravja in varnosti pa je večji problem toksičnost urana kot težke kovine – pomislimo na svinec, kadmij ali arzen.