Humboldt-Preisträger im IFW Dresden

Am 24. März findet die diesjährige offizielle Verleihung der Alexander-von-Humboldt-Preise in Bamberg statt. Einer der Preisträger ist der amerikanische Physiker Prof. Dr. Warren Pickett, University of California, Davis, der mit dem Preisgeld zur Zeit im IFW Dresden tätig ist.

Professor Warren Pickett (58 Jahre) ist einer der Pioniere der genauen Berechnung der elektronischen Struktur von Materialien. Er vereint das breite und solide Verständnis der physikalischen und chemischen Phänomene mit der Fähigkeit, die Modelle und Rechenprogramme als Werkzeuge der modernen Festkörperphysik zu entwickeln. Für zahlreiche neue Materialien, wie Hochtemperatur-Supraleiter oder Materialien mit Riesenmagnetwiderstand lieferte er gemeinsam mit seiner Gruppe in Davis, Kalifornien, USA, die ersten Erklärungen zum Verständnis ihrer elektronischen Struktur. Die Alexander von Humboldt-Stiftung verleiht jährlich bis zu 100 Humboldt-Forschungspreise an international renommierte ausländische Wissenschaftler. Mit dem Preisgeld können die Preisträger eigene Forschungsvorhaben an einem deutschen Institut ihrer Wahl durchführen. Für die gastgebenden Institute ist die Tätigkeit von Humboldt-Preisträgern nicht nur ein Zugewinn an Know-How, sondern auch ein Zeichen der internationalen Anerkennung und Ausstrahlung der Einrichtung. Prof. Warren Pickett war der gemeinsamen Einladung von Prof. Eschrig, Wissenschaftlicher Direktor des Leibniz-Instituts für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW), und von Prof. Ole K. Andersen, Max-Planck-Institut für Festkörperforschung Stuttgart, gefolgt und verbringt noch bis Juni einen achtmonatigen Forschungsaufenthalt in Deutschland, den er zeitlich zwischen Stuttgart und Dresden aufgeteilt hat.

Interview mit Prof. Pickett
Wir haben die bevorstehende Preisverleihung am 24.3.2006 zum Anlass genommen für ein Interview mit Prof. Pickett.

Frage: Sie haben den Humboldt-Forschungspreis erhalten und das IFW Dresden als einen Ort für einen Forschungsaufenthalt gewählt. Für unser Institut ist das eine Ehre. Was bedeutet der Preis für Sie?
Warren Pickett: Der Preis bedeutet natürlich Anerkennung und Bestätigung meines Forschungsprogramms. Insbesondere gibt er mir die Möglichkeit, meine bereits engen Beziehungen zur deutschen Wissenschaft weiter zu festigen. Durch den achtmonatigen Aufenthalt in Deutschland bekomme ich einen persönlicheren Eindruck vom Forschungsumfeld hier, ich lerne viele neue Leute kennen – und ich habe die Möglichkeit, die Frauenkirche zu besichtigen.
Als mir die Ehre des Alexander-von-Humboldt-Preises zuteil wurde, habe ich mich entschieden, meinen Aufenthalt zwischen dem Max.-Planck-Institut in Stuttgart (3 Monate) und dem IFW Dresden (5 Monate) aufzuteilen. Ich hatte bereits enge Verbindungen mit Gruppen an beiden Instituten, und beides sind Einrichtungen von Weltklasse. Mein Forschungsgebiet ist die Theorie der Materialien, und es steht in enger Beziehung sowohl zu Gruppen von Experimentatoren und deren Ergebnissen als auch zu umfangreichen Computerrechnungen. Die Gruppen von Prof. O. K. Andersen (MPI Stuttgart) und Prof. H. Eschrig (IFW Dresden) halten jede ihre eigenen wissenschaftlichen Anregungen bereit.

Frage: Haben Sie schon vor Ihrem Besuch Beziehungen zum IFW gehabt?
Warren Pickett: Meine Beziehung zum IFW war schon vor diesem Aufenthalt eng. Prof. Eschrigs Gruppe entwickelte und pflegt kontinuierlich ein robustes und akkurates Programmpaket für die Berechnung der elektronischen Struktur entwickelt, exakt vom geeigneten Typ für meinen Forschungsstil über die mikroskopischen Mechanismen, die einige der wichtigsten und interessantesten Materialeigenschaften bestimmen, nämlich Magnetismus und Supraleitung. Prof. Eschrig veranstaltet jährlich einen Workshop für neue Nutzer dieser Rechenmethoden, und im Juni 2004 fand dieser Workshop auf meinem Campus in der University of California, Davis, statt. In der jüngsten Vergangenheit, und ich denke mindestens auch in nächster Zukunft, ist die Theorie-Gruppe des IFW sehr stark auf neue, schwer zu verstehende und zu beschreibende magnetische Phänomene und Zustände von Metallen und Isolatoren fokussiert. Ein aktiver Teil meines eigenen Programms ist auf sehr ähnliche Fragestellungen gerichtet, die um das Problem kreisen, wie die „Bewegungen“ der Elektronen miteinander korreliert sind. Diese Probleme schließen die Hochtemperatur-Supraleitung ein, sie erfordern in vielen Fällen eine präzise Behandlung relativistischer Effekte, und sie treten in technischen Anwendungen, wie zum Beispiel in sogenannten magnetischen Formgedächtnislegierungen, auf. Zu meinen wichtigsten Interessen gehört die ständige Verbesserung der mikroskopischen Theorie, die diesen magnetischen Phänomenen zugrunde liegt, und ich finde, dass das IFW ein exzellenter Ort für die Durchführung derartiger Forschung ist.

Frage: Können Sie kurz Ihre wissenschaftlichen Interessen beschreiben? Was waren die wichtigen Stationen Ihrer wissenschaftlichen Laufbahn?
Warren Pickett: Meine Forschungen konzentrieren sich auf das Verständnis und die sorgfältige Berechnung von Materialeigenschaften ausgehend von der mikroskopischen Theorie. Quantenmechanische Gleichungen werden rechentechnisch per Computer gelöst; es ist schon erregend zu sehen, dass unsere Theorie und die rechentechnischen Möglichkeiten (Hardware und Software) uns zu dem Punkt gebracht haben, dass wir einige Eigenschaften zuverlässig berechnen können, ohne experimentelle Ergebnisse zu verwenden – wir nennen das „aus ersten Prinzipien“. Ein Teil meiner Zeit – eine kleiner Teil - ist sogar der Vorhersage neuer Materialien mit gewünschten Eigenschaften gewidmet. Zum größten Teil ist meine Forschung auf magnetische oder supraleitende Eigenschaften von Festkörpern fokussiert – zwei Schwerpunkte auch des IFW natürlich.

Frage: Haben Sie sich einen konkreten Arbeitsplan mitgebracht? Wie viel Raum haben Inspirationen, die Sie vom Kontakt und von der Zusammenarbeit innerhalb des IFW erhalten?
Warren Pickett: Ich habe noch meine Arbeitsgruppe zu Hause, mit der ich in engem Kontakt bleiben muss. So gesehen, ist meine Arbeitsgruppe das Paket an Arbeit, das ich mitgebracht habe. Aber natürlich war es meine Absicht, etwas Neues zu beginnen solange ich in Deutschland bin, und ich habe es auch getan. Ich habe nun seit einigen Jahren Verbindungen mit der Theorie-Gruppe von Prof. Eschrig und ich hatte mir vorgenommen, diese Zusammenarbeit auszuweiten und zu vertiefen. Auch das geschieht.

Frage: Was halten Sie vom deutschen Forschungssystem und von der Forschungsförderung hier? Empfinden Sie eine großen Unterschied zu Amerika?
Warren Pickett: Es gibt schon Unterschiede wie die Forschung im Detail in Deutschland und in Amerika gefördert wird. Ich denke, der staatliche Anteil hat in Deutschland mehr Gewicht. In einem weiteren Sinne aber haben die Prozeduren viel gemeinsam. Die Wissenschaftler treffen sich um für die nahe Zukunft Forschungsrichtungen zu definieren und Förderanträge auszuarbeiten, spezielle Gebiete werden als vorrangig eingestuft, und der Wettbewerb zwischen den Gruppen, die Anträge schreiben, ist hart. Und die guten Gruppen werden gefördert.

Frage: Wie ist Ihr Eindruck vom IFW? Vielleicht haben Sie einen Hinweis, was wir verbessern könnten, speziell bei der Zusammenarbeit mit Gastwissenschaftlern.
Warren Pickett: Ich habe das IFW bereits zuvor einige Male besucht, so dass ich wusste, was mich erwartet. Das moderne Institut und seine hervorragenden Wissenschaftler sind die Gründe, warum ich eine zeitlang hier verbringen möchte. Natürlich muss man erst ein paar Wochen das IFW erlebt haben, um ein wirkliches Gefühl dafür zu bekommen. Ich möchte mir jetzt noch nicht anmaßen, Ratschläge zu erteilen. Bei meiner Ankunft habe ich viele Informationen erhalten: zum Institut, zur Organisation, den einzelnen Gruppen usw. Aus meiner Erfahrung kümmern Sie sich sehr gut um Ihre Gastwissenschaftler.