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Von Stanford nach Halle

VON CHRISTOPH DRÖSSER

Der amerikanische Starphysiker Stuart Parkin kommt nach Sachsen-Anhalt. Was zieht ihn her?

Von Stanford nach Halle© Humboldt-Stiftung/Axel SchneppatDer Amerikaner Stuart Parkin ist Direktor für Mikrostrukturphysik in Halle
Geht man freiwillig von Stanford nach Halle? Aus dem brodelnden Silicon Valley in die sachsen-anhaltinische Provinz? Von einer begehrten Position beim Computerriesen IBM als Research Fellow, die maximale Freiheit erlaubt, in den überregulierten öffentlichen Dienst am Wissenschaftsstandort Deutschland?

Genau das tut Stuart Parkin. Und ja, er ist im Vollbesitz seiner geistigen Kräfte. Mit diesem Transfer ist der Max-Planck-Gesellschaft - zusammen mit der Alexander-von-Humboldt-Stiftung und der Universität Halle - ein echter Coup gelungen. Sie hat den 58-jährigen Starphysiker über den Atlantik geholt und zum 1. April als Direktor für das Max-Planck-Institut (MPI) für Mikrostrukturphysik in Halle verpflichtet. Wie gut diese Wahl war, zeigte sich schon wenige Tage später: Am 9. April verkündete die finnische Technologie-Akademie, dass Parkin den Millennium Technology Prize erhält, der mit einer Million Euro dotiert ist. Das ist mehr als ein Nobelpreisträger einstreicht.

Stuart Perkin erforscht die Speichertechnik von morgen

Stuart Parkin ist einer der seltenen Forscher, die einerseits in unbekannte wissenschaftliche Gebiete vorstoßen, andererseits aber auch nicht ruhen, bis sie für ihre Erkenntnisse eine Anwendung gefunden haben. "Untersuchen kann man viele interessante Fragen", sagt der hagere Engländer in seinem Büro in Halle, "für mich ist es aufregender, wenn man die Welt auch verändern kann." Stuart Parkin hat die Welt der Speichertechnik verändert. Hier gilt das kuriose Moore'sche Gesetz - alle eineinhalb bis zwei Jahre verdoppelt sich die Kapazität der Speichermedien. Das ist eine Art selbsterfüllende Prophezeiung: Weil die Firmen sich auf das Gesetz verlassen, planen sie ihre technischen Entwicklungen auf Jahre im Voraus - und sorgen gerade dadurch dafür, dass die Regel gilt. Wer zum Beispiel heute ein Verfahren entwickelt, das die Speicherdichte verzehnfacht, dessen Entwicklung zur Marktreife aber zehn Jahre in Anspruch nimmt, der sollte sich die Investition überlegen - mit großer Wahrscheinlichkeit hat die Konkurrenz das Fassungsvermögen ihrer Speicher bis dahin schon verfünfzigfacht.

Stuart Parkin beschäftigte sich in den neunziger Jahren mit den Wechselwirkungen von Materialschichten, die teilweise nur ein Atom dick waren. In diesem Nanobereich zeigt die Materie ganz neue, oft unerwartete Eigenschaften. Sein größter Durchbruch gelang ihm, als er den sogenannten Riesenmagnetowiderstand praktisch anwendbar machte. Entdeckt hatten diesen 1988 die Physiker Peter Grünberg und Albert Fert, die dafür später den Nobelpreis bekamen. Ihnen war aufgefallen, dass in einer Schichtstruktur von magnetischen und nichtmagnetischen Materialien der elektrische Widerstand sich mit der Richtung der Magnetisierung dramatisch ändern kann. Parkin bewies, dass der Riesenmagnetowiderstand nicht nur eine quantentheoretische Kuriosität ist, sondern sich in allen möglichen Materialien nutzen lässt. Von der Idee 1991 dauerte es nur sechs Jahre, bis die erste IBM Festplatte auf den Markt kam, in deren Lesekopf Parkins Technik steckte. Mit einem Schlag ließen sich die Daten tausendmal so dicht auf die Platte packen. Heute surrt in fast jedem Computer eine Festplatte, in der tatsächlich quantenmechanische Tunneleffekte zur Speicherung von Daten genutzt werden.

Aber längst suchen die Technologiefirmen händeringend nach einer Alternative zur Festplatte. Die ist zwar als Speicher unschlagbar günstig, in den Datenzentren von Google und Co. surren Millionen von ihnen, aber die Technik stößt allmählich an ihre Grenzen. Weil die Datenträger mechanisch rotieren, sind sie anfällig für mechanische Fehler - ständig müssen kaputte Platten ersetzt werden. Vor allem aber verbrauchen sie viel Energie. Unsere gesamte moderne Infrastruktur hängt an diesen surrenden Stromfressern.

Also wird eine preiswerte, sichere und energiesparende Alternative gesucht. Herkömmliche Siliziumchips sind als Massenspeicher noch zu teuer, und die Miniaturisierung, die den Fortschritt der letzten 40 Jahre angetrieben hat, wird irgendwann im nächsten Jahrzehnt zum Stillstand kommen. Mit dem "Racetrack-Speicher" glaubt Stuart Parkin die Alternative gefunden zu haben. Dabei setzt er auf die sogenannte Spintronik, bei der Information nicht mehr durch elektrische Ladung transportiert wird, sondern durch den magnetischen Spin der Elektronen. Die neuen Informationsträger sollen winzige Nanodrähtchen sein, die zu Milliarden auf einem Siliziumchip stehen wie die Borsten einer Bürste.

Die Forschung in Deutschland ist nachhaltig finanziert, das lockt auch Stars aus Kalifornien

Parkin hat schon mehrfach gezeigt, dass er innerhalb weniger Jahre solche versponnen klingenden Ideen zur Marktreife führen kann. Bei IBM hatte er praktisch freie Hand - wieso lässt er sich jetzt ausgerechnet nach Halle locken, wo er sein Labor von null aufbauen muss, von den sündhaft teuren Geräten bis zum Team von Doktoranden und Postdocs?

Der erste Grund heißt Claudia. Genauer gesagt Claudia Felser. Die 51-jährige Chemikerin und Direktorin des Max-Planck-Instituts für Chemische Physik in Dresden ist die Lebenspartnerin von Stuart Parkin. Früher oder später wollten die beiden ihren Lebensmittelpunkt zusammenlegen. Aber das hätte nicht in Deutschland sein müssen - Felser hatte attraktive Angebote von Universitäten an der amerikanischen West- und Ostküste. Wie setzt man sich gegen diese Konkurrenz durch? Dem üblichen Vorurteil zufolge steht eine deutsche Forschungsorganisation im Vergleich dazu da wie ein deutscher Regionalligaverein, der Real Madrid seine teuersten Stürmer abspenstig machen will. Tatsächlich bestätigt die Max-Planck-Pressesprecherin Christina Beck, dass es bei wissenschaftlichen Spitzenjobs ähnlich zugeht wie im Fußball-Transfergeschäft - die Direktorenposten werden nicht ausgeschrieben, man spricht die Kandidaten vertraulich an, und der ganze Prozess zieht sich über zwei Jahre hin. "Wir können nicht mit großen Gehältern locken", gibt Beck zu. In den USA können Topforscher ihr Gehalt frei verhandeln, hier richtet sich die Besoldung nach dem Tarifvertrag des öffentlichen Dienstes. Aber für passionierte Wissenschaftler zählt eben nicht nur das persönliche Einkommen. Zusammen mit der Universität Halle und der Humboldt-Stiftung schnürte die Max-Planck-Gesellschaft für Parkin ein attraktives Gesamtpaket: Die Partner stockten nicht nur das normale Professorengehalt auf, sondern statteten die auf fünf Jahre terminierte Humboldt-Professur auch mit einem Sachetat von fünf Millionen Euro aus.

Diese üppige Finanzierung ist verbunden mit einer weitgehenden Freiheit. Bei IBM waren Parkins Ideen auf immer weniger Gegenliebe gestoßen - zwar wurde dort die Festplatte erfunden, aber der Computerriese hat sich weitgehend von der Hardware-Entwicklung, insbesondere der Speichertechnik, verabschiedet. In Halle dagegen kann Parkin nicht nur die Racetrack-Technik weiter entwickeln, sondern auch exotischen Ideen frönen. Er träumt von neuartigen Schaltkreisen, die ähnlich funktionieren wie die Synapsen des menschlichen Gehirns. Dort werden die Leitungen stärker, je häufiger sie benutzt werden. Träumen ist dabei übrigens der falsche Ausdruck: Parkin hat schon recht konkrete Vorstellungen von den physikalischen Prinzipien, auf denen das künstliche Gehirn basieren soll.

"Die Forschung in Deutschland hat allgemein eine längerfristige Perspektive als die in den USA", sagt Stuart Parkin anerkennend. "Was ich mir wünsche, ist eine nachhaltige Finanzierung, auch um ein paar verrückte Dinge machen zu können. Ob ich dabei in Kalifornien lebe oder hier, ist dabei nicht so wichtig."

Aus DIE ZEIT :: 10.04.2014

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