Poznaniak zrewolucjonizował dyski twarde
Ubiegłoroczną Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki wyróżniono odkrycie zjawiska gigantycznego magnetooporu, które jest wykorzystywane w elektronice do odczytywania danych z twardych dysków. Dokonali go Francuz Albert Fert oraz Niemiec Peter Grünberg. Udział w udokumentowaniu tego odkrycia miał także poznaniak - profesor Józef Barnaś z Wydziału Fizyki UAM.
Mariola Zdancewicz: Zjawisko odkryte przez Grünberga i Ferta jest odkryciem doświadczalnym. Potrzebne było zbudowanie teorii wokół tego odkrycia. Uczestniczył Pan od początku w pracach nad wyjaśnieniem tego zjawiska. Pana ogromny wkład potwierdzają wszyscy, którzy są specjalistami w tej dziedzinie. Jaka była Pana droga do współpracy przy tym wynalazku?
Józef Barnaś: Od przeszło dwudziestu lat zajmuję się fizyką mezoskopową, to jest fizyką układów o rozmiarach rzędu nanometrów. Interesują mnie głównie układy magnetyczne, przede wszystkim transport elektronowy w tych układach. Są one o tyle ważne, że mają istotne zastosowanie w nanoelektronice. Problemami tymi zacząłem zajmować się właściwie od 1985 r., a rok później opublikowałem pierwszą pracę naukową z tej tematyki. Bodźcem do zainteresowania się tą dziedziną były dwie konferencje
- pierwsza w 1985 r. w Budapeszcie, a następnie w 1986 r. w Jaszowcu, gdzie poznałem Petera Grünberga. Tam też zaprezentowałem pierwszą swoją pracę, dotyczącą fal spinowych w sztucznie wytwarzanych wielowarstwowych strukturach magnetycznych. Z dostępnej mi wówczas literatury zorientowałem się, że tematyka ta dopiero się zaczyna. To właśnie prace Grünberga zafascynowały mnie na tyle, że półtora roku później współpracowałem z nim w jego laboratorium w Jülich. W tym też okresie został odkryty gigantyczny magnetoopor (w skrócie GMR) w wielowarstwowych układach magnetycznych.Był Pan głównym teoretykiem objaśniającym doświadczenia Petera Grünberga z 1988 r., za które niemiecki uczony otrzymał Nagrodę Nobla. Dlaczego Pan nie znalazł się wśród laureatów? Można powiedzieć, że był Pan na wyciągnięcie ręki od tej nagrody.
Moim zadaniem i jednocześnie celem było wyjaśnienie fizycznej natury i mechanizmu odkrytego efektu. Miałem po prostu okazję współpracować z tymi, którzy to odkryli. Chciałbym dodać, że ważnym czynnikiem przy nominacji do Nagrody Nobla jest odpowiednia reklama i marketing. Zarówno Peter Grünberg jak i Albert Fert mieli też szerokie poparcie swoich środowisk naukowych.
Odkrycie to zrewolucjonizowało świat twardych dysków.
Można tak powiedzieć. Dziś efekt ten stosowany jest praktycznie we wszystkich komputerach nowej generacji, ściślej w głowicach odczytujących. Okazało się, że słabe pole magnetyczne (takie jakie jest wytwarzane przez komórki pamięci na dysku) może zmieniać opór elektryczny układu zbudowanego z kilku warstw różnych materiałów o grubości odpowiadającej zaledwie kilkunastu do kilkudziesięciu płaszczyzn atomowych. Pole magnetyczne sprawia, że zmienia się wzajemna konfiguracja magnetyczna warstw układu, co powoduje znaczną zmianę jego oporu elektrycznego. Głowice odczytujące GMR zbudowane są właśnie z takich struktur wielowarstwowych. Można je uznać za jedno z pierwszych zastosowań tzw. elektroniki spinowej (spintroniki). Oprócz twardych dysków technikę tę zastosowano również w innych czujnikach pola magnetycznego nowej generacji. Wspomniane dyski twarde z głowicami GMR pojawiły się na rynku w roku 1997, a dzisiaj jest to dominująca technologia, wykorzystywana nie tylko w komputerach stacjonarnych i przenośnych, ale i w konsolach do gier, kamerach, nagrywarkach rejestrujących setki godzin programu telewizyjnego czy kieszonkowych odtwarzaczach muzycznych mieszczących tysiące piosenek.
Tak ogromny skok technologiczny i zastosowanie w praktyce generuje duże pieniądze. Czy Pan coś z tego ma?
Profesor Grünberg opatentował wynalazek i niewątpliwie czerpie z tego korzyści finansowe. Rzeczywiście są to duże pieniądze.
Czy w związku z ogromnym Pana wkładem naukowym w zdobycie Nagrody Nobla posypały się jakieś wyróżnienia w Polsce?
W roku 1990 Wydział Trzeci Polskiej Akademii Nauk przyznał mi nagrodę Marii Skłodowskiej-Curie, głównie za prace dotyczące magnetooporu i teorii tego efektu. Natomiast cały wkład do tematyki obejmującej elektronikę spinową został także w pewnym sensie doceniony przez Polskie Towarzystwo Fizyczne, które w bieżącym roku przyznało mi Medal Mariana Smoluchowskiego, będący najwyższym odznaczeniem tego Towarzystwa. Nie odebrałem go jeszcze, ponieważ będzie on wręczony na posiedzeniu zarządu PTF w lutym 2009 r. w Warszawie.
Proszę mi powiedzieć, czy z tymi nagrodami wiążą się jakieś korzyści finansowe?
Jeśli chodzi o Nagrodę Marii Skłodowskiej-Curie, to jest to bardziej prestiżowa nagroda aniżeli finansowa, aczkolwiek była z nią związana pewna gratyfikacja rzędu dwóch/trzech miesięcznych pensji. Jeżeli natomiast chodzi o Medal Mariana Smoluchowskiego, to po prostu nie wiem, ale sam medal jest tutaj najważniejszym elementem.
A inne korzyści?
Dodatkową stroną badań są korzyści z różnych patentów. Profesor Grünberg jest przykładem, jak można na nauce zrobić również karierę finansową. Poza tym, jest coś, co nazywamy satysfakcją wewnętrzną. I ta jest dla mnie najważniejsza.
Czy Pańska wiedza jest wykorzystana przez polską naukę? Sam Pan wspomniał, że te odkrycia dają jeszcze wiele możliwości.
Miałem wiele możliwości, by zostać za granicą, gdzie byłbym bardziej wykorzystany. Zdecydowałem się jednak wrócić do Polski. W kraju ta tematyka dopiero się wtedy zaczynała rozwijać.
Mając taką osobę jak Pan, można by szybko i skutecznie pchnąć do przodu te badania?
Realia polskie są, jakie są, nie chcę wchodzić w szczegóły. To lepiej zostawić na boku.
Czy nie ma Pan pewnego żalu, że wrócił Pan do Polski, a mógł Pan zostać za granicą i zrobić tam karierę. Miał Pan ugruntowaną pozycję naukową i pomysły, które potem zrealizowali inni. Bo jest taka kolej rzeczy, że jak się coś wymyśli, to za tym idą jeszcze inne pomysły, tym bardziej w tej dziedzinie.
Gdybym wtedy został za granicą, z pewnością pracowałbym w takim ośrodku, gdzie miałbym bezpośrednio kontakt z eksperymentem i wiele moich pomysłów mogłoby być wtedy zrealizowanych. Miałem otwartą drogę. Prawie dwa lata współpracowałem z Peterem Grünbergiem w Jülich a blisko półtora roku z Albertem Fertem w Orsay, z którymi do dziś współpracuję i utrzymuję kontakt. Dwa lata spędziłem również na Uniwersytecie Leuven w Belgii, gdzie pracowałem w zespole prof. Bruynseraede, który również zajmował się tą tematyką. Łącznie spędziłem ponad pięć lat za granicą. Nie żałuję jednak, że wróciłem do Polski, wydawało mi się, że tutaj jest moje miejsce. Pochodzę z Podkarpacia, dokładnie z miejscowości Borowa koło Dębicy. Mieszka tam moja rodzina, którą często odwiedzam. Mam żonę i dwójkę dzieci
- córkę i syna. Żona pracowała jako adiunkt w Instytucie Socjologii, potem w Ośrodku Kształcenia Nauczycieli. Ukończyłem studia na Wydziale Matematyki, Fizyki i Chemii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w 1974 roku. Początkowo podjąłem pracę w Instytucie Fizyki Politechniki Poznańskiej, później przeniosłem się na Wydział Fizyki UAM. Tak się złożyło, że zostałem na stałe w Poznaniu. Teraz oprócz pracy naukowej zajmuję się kształceniem studentów i doktorantów na Wydziale Fizyki UAM. Moje hobby to fizyka (trzeba być hobbystą, aby coś osiągnąć) i działka ogrodowa.
