Avto: Nejc Parkelj / Predvideni pas branja: 5 minut
Za uspešno raziskovanje in razumevanje nekega področja v znanosti je pogosto potrebno uporabljati različne raziskovalne metode in eksperimente, ki vseh ne premore zgolj en sam inštitut. Zato raziskovalci Instituta “Jožef Stefan” pogosto gostujejo tudi v laboratorijih v tujini, kjer na tamkajšnjih napravah izvajajo poskuse. Tudi mlada raziskovalka Tina Arh velik del svojega doktorskega raziskovanja v skupini za kvantne materiale na odseku F5 preživi v tujih laboratorijih.
Si mlada raziskovalka na institutu. Kako si prišla do tega dela, kakšni so bili tvoji začetki?
S študentskim delom na inštitutu sem se srečala po tretjem letniku prve stopnje. Začela sem v laboratoriju Petra Jegliča za hladne atome v Podgorici, kjer sem napisala tudi moje magistrsko delo. Želela sem nadaljevati kot mlada raziskovalka, ker pa v tedanji raziskovalni skupini ni bilo prostih mest, so mi priporočili Andreja Zorka z Odseka za fiziko trdne snovi (F5). Področje raziskovanja mi je zelo ustrezalo, saj mi je bila že med študijem fizika trdne snovi najbolj všeč.
Ko si začenjala z delom na institutu, kako pomembno je bilo predznanje?
Večinoma je tako, da se lahko vse kar rabiš naučiš dokaj sproti, tako v Laboratoriju za hladne atome kot tudi v skupini za kvantne materiale, kjer raziskujem danes. Predvsem se mi zdi, da je v eksperimentalnem delu zelo veliko znanja, ki ga na faksu ne pridobiš, ker je precej teoretično usmerjen. Priučiti se moraš dokaj trivialnih stvari, recimo, kako se uporablja naprave ali rešuje zaplete pri eksperimentu. Glede tega predznanje ni bilo pomembno. Vendar pa raziskovanje ni zgolj eksperiment, ampak je za dobro razumevanje potrebno tudi znanje vsaj nekaj teorije. Za razumevanje strokovne literature in člankov iz raziskovalnega področja je znanje iz faksa nepogrešljivo. Tudi mentorjeva pomoč pride še kako prav.
S čim se ukvarjaš danes? Kaj raziskuješ?
Trenutno raziskujem kvantne spinske tekočine. To so magnetna stanja v trdni snovi, običajno v kristalnih spojinah, ki imajo nenavadna osnovna magnetna stanja. Kvantna spinska tekočina je stanje, kjer se spini oziroma magnetni momenti v materialu, ne uredijo magnetno, kljub temu, da material ohladimo skoraj do absolutne ničle. To stanje je eno izmed makroskopskih kvantnih stanj. Kvantne lastnosti materiala vidimo na lastnostih celotnega sistema, ne zgolj na lastnostih mikroskopskih delcev. Bolj konkretno se ukvarjam s takimi kvantnimi spinskimi tekočinami v 2D materialih in preučujem njihovo stabilnost na različne pretrubacije osnovnega modela.
Kakšno je razmerje eksperiment/teorija pri tvojem raziskovalnem delu?
Glavnina dela je seveda eksperimentalne narave. Predvsem pa je dobro poznati teoretične napovedi, da jih znaš ovrednotiti in z njimi primerjati svoje rezultate. Je pa to tako specializirano področje, da je praktično nemogoče, da bi ena oseba hkrati obvladovala teorijo in eksperiment.
Koliko je sodelovanja z ostalimi odseki in laboratoriji?
Največ sodelujemo z Odsekom za teoretično fiziko (F1), kjer nam zagotovijo numerične simulacije naših rezultatov, da lažje združimo teorijo in eksperiment. To je teoretično področje, ki je precej novo, zahtevno in se hitro razvija, zato je sodelovanje z F1 zelo pomembno.
Del tvojega raziskovalnega dela se odvija tudi v tujini. Koliko časa preživiš v tujih laboratorijih?
Pri mojem raziskovanju je sodelovanje s tujimi laboratoriji nepogrešljivo. Meritve opravljamo v Švici na Inštitutu Paula Scherrerja in Franciji, kjer sodelujemo z Institutom Laue-Langevin. Na slednjem običajno izvajamo meritve mionske spinske spektroskopije in nevronskega sipanja, ki so zelo pomembne za celovito razumevanje materialov, ki jih proučujemo. Smo sicer skupina, specializirana za jedrsko magnetno resonanco in elektronsko spinsko resonanco, ampak pogosto te metode ne dajo popolne slike o materialu, zato je pomembno, da poskusimo združevati komplementarne metode. V tujini tako običajno preživim kakšen mesec ali dva na leto, zelo veliko časa vzame tudi obdelava podatkov, pridobljenih pri eksperimentu. Rekla bi, da je časovno približno polovica mojega dela povezana meritvami v tujini, nisem pa ves ta čas tam.
Kakšna se ti zdi dinamika dela v tujem laboratoriju v primerjavi z domačim?
Dinamika dela je gotovo precej drugačna. Delo na Inštitutu Paula Scherrerja poteka tako, da IJS ni potrebno plačati za tamkajšnje meritve. Namesto tega se ocenjuje znanstvena odličnost naših raziskovalnih predlogov, dvakrat na leto zbirajo prijave za odprte termine za delo na njihovih instrumentih. Če je predlog dovolj dober, nam dodelijo nekaj dni eksperimentalnega časa, ko lahko izvajamo meritve in eksperiment na njihovih raziskovalnih napravah. V teh nekaj dneh moramo delati zelo intenzivno. Inštrumenti so sicer na voljo 24 ur, a običajno nam ni treba delati ponoči, ker lahko neke stvari merimo avtomatsko. Vseeno pa to niso zgolj osemurni delovniki. Delo je precej intenzivno. To mi ustreza, saj naredimo ogromno v kratek času. Običajno z mentorjem v času meritev v tujini sodelujeva zelo intenzivno. Na IJS po navadi delam bolj sama na naših napravah. Dinamika intenzivnega dela v tujem laboratoriju je torej čisto drugačna in je zelo zanimivo malo premešati vsakdanjo rutino.
Ali te pri izvajanju eksperimenta v tujem laboratoriju kdo nadzoruje?
V tujini ob meritvah za napravo vedno skrbi nekdo, ki mu rečemo lokalni kontakt, in je zraven ob postavljanju eksperimenta. Lahko tudi svetuje, če potrebuješ kakšna navodila, ko se eksperiment izvaja. Z mentorjem sva na instrumetih že tako domača, da običajno večino časa delava sama.
Ali bi lahko postalo tvoje raziskovalno delo uporabno tudi na drugih področjih, tudi izven fizike?
Kvantne spinske tekočine se veliko omenjajo kot ena izmed možnih platform za realizacijo univerzalnega kvantnega računalnika. To se verjetno še ne bo zgodilo kmalu. Naše raziskave so še vedno zelo bazične in do njih pisati zgolj z idejo razvoja kvantnih računalnikov je preveč optimistično. Potrebno je ohranjati neko radovednost do osnovnih problemov.
Kakšni so tvoji plani za prihodnost? Imaš morda, tudi v prihodnosti željo delati v tujini?
Najverjetneje bom šla na podoktorsko izpopolnjevanje v tujino, čeprav še nimam natančnega načrta kam in kdaj, za naprej si možnosti puščam odprte.