Käytännönläheistä tutkimustyötä

Sebastiaan van Dijken työskentelee professorina teknillisen fysiikan laitoksella ja johtaa nanomagnetismin ja spintroniikan tutkimusryhmää.

Mitä työsi sisältää juuri nyt?

– Tutkimusryhmäni tutkii erittäin pienikokoisten magneettisten materiaalien käyttäytymistä. Yhdistämme näitä nanorakenteita toisiin materiaaleihin ja pyrimme sitten kontrolloimaan niiden ominaisuuksia. Normaalisti magneettiset nanorakenteet eivät esimerkiksi reagoi sähkökenttään, joten me tutkimme hybridirakenteita, joissa toinen materiaali reagoi sähkökenttään ja välittää vaikutuksen magneettiseen materiaaliin. Tällaiset materiaalit, joiden magneettisia ominaisuuksia voidaan muokata sähkökentillä, voivat auttaa esimerkiksi nopeiden ja energiatehokkaiden muistien ja tietokoneiden kehittämisessä.

– Opetan parhaillaan myös ensimmäisen vuoden sähkömagnetismin kurssia sekä maisteritason nanofysiikan kurssia.

Missä työskentelit ennen nykyistä tehtävääsi?

– Vuosituhannen vaihteessa, valmistuttuani tohtoriksi, työskentelin kaksi vuotta IBM:n tutkimuskeskuksessa Kalifornian San Josessa. Sen jälkeen työskentelin vanhempana tutkijana Trinity Collegessa Dublinissa. Alkuvuodesta 2007 siirryin vuodeksi VTT:n palvelukseen ja nykyisen työni Aalto-yliopistossa aloitin vuonna 2008.

Kerro aiemmasta tutkijanurastasi.

– Olen kotoisin Alankomaista ja suoritin perusopintoni ja tohtorintutkintoni siellä. Tutkin väitöskirjassani metallipintojen nanorakenteita. IBM:llä työskentelin magneettisten muistien ja tallennuslaitteiden parissa, ja ne ovat edelleen tutkimustyöni keskiössä. Aalto-yliopistossa olen perustanut uuden laboratorion nanomagnetismin ja spintroniikan kokeelliseen tutkimukseen, sillä Aallossa ei vielä ollut tällaista tutkimusyksikköä.

Miksi valitsit oman tutkimusalasi? Mikä sytytti sinussa kipinän?

– Valitsin fysiikan jo teini-iässä, joten päätös ei pohjautunut kovin laajaan tietoon, mutta pidin fysiikasta ja matematiikasta. Vaikka valinta oli intuitiivinen, en ole sitä koskaan katunut. Myöhemmin opintojeni aikana päätin erikoistua kokeelliseen fysiikkaan, koska nautin rakentamisesta ja mittaamisesta ja yleensäkin käytännönläheisestä tutkimustyöstä.

Tämä on luovaa työtä, jossa tarvitaan tuoreita ideoita.

Mistä asioista olet erityisen ylpeä urallasi?

– Olen ylpeä Aalto-yliopistoon perustamastani nanomagnetismin ja spintroniikan tutkimusryhmästä. Tuntuu hyvältä, että pystyin perustamaan sen yliopiston ulkopuolelta tulevana tutkijana ja teknillisen fysiikan laitoksen ensimmäisenä ulkomaalaisena professorina.

– Olin todella iloinen, kun sain ensin European Research Councilin arvostetun apurahan ja viime vuonna vielä ERC:n Proof of Concept -rahoituksen, joka on tarkoitettu soveltavammalle tutkimukselle.

Kuinka työsi Aallossa linkittyy oman tutkimusalasi kansainväliseen verkostoon?

– Työskentelemme läheisesti noin kymmenen kansainvälisen tutkimusryhmän kanssa, jotka toimivat muun muassa Cambridgen yliopistossa, Tokion teknillisessä yliopistossa, MIT:ssä ja monessa muussa huippuyliopistossa. Tämän alan tutkimusta tehdään ympäri maailmaa, mutta erityisen vahvaa se on Euroopassa, Yhdysvalloissa ja Japanissa.

– Myös vaihto-opiskelijoiden määrä tutkimusryhmässäni on selvästi kasvanut.

Näkyvätkö tutkimuksesi tulokset tavallisen ihmisen arjessa nyt tai tulevaisuudessa?

– Tulevaisuutta on vaikea ennustaa, sillä perustutkimuksen vaikutus on epäsuoraa. Uusi fysiikka, jota me tutkimme, voi vaikuttaa tieto- ja viestintäteknologioiden kehitykseen. Lukuisat suuret yritykset ja akateemiset tutkimusryhmät tutkivat näitä samoja asioita.

– Toisaalta tutkimuksen hedelmiä on jo nyt kaikissa tietokoneissa, joissa ne mahdollistavat tiedon magneettisen tallentamisen ja lukemisen, sekä autojen ja monien muiden teknisten laitteiden magneettiantureissa. Magneettisista materiaaleista voi kummuta monia käytännön sovelluksia.

Mainitse kolme tärkeää ominaisuutta, jotka akateemisen uran valinneella professorilla tulisi olla.

– Motivaatio ja oman tutkimusalan perusteellinen tuntemus on tietenkin tärkeää.

– Tämä on luovaa työtä, jossa tarvitaan tuoreita ideoita. Fysiikan tutkimuksessa täytyy myös pystyä uudistumaan, löytämään uusia suuntia ja tarttumaan mahdollisuuksiin.

– Viestintä- ja organisointitaidot ovat tärkeitä. Viestintäosaamista tarvitaan rahoitushakemusten ja tutkimustöiden kirjoittamisessa. Tutkimusryhmän johtaminen puolestaan edellyttää organisointikykyä.

Millaisia opiskelijoita toivot laitoksesi koulutusohjelmaan ja tohtorikoulutettaviksi?

– Toivon motivoituneita opiskelijoita, ja niitä meillä onneksi pääsääntöisesti onkin. Akateemisessa maailmassa ihmiset tulevat ja menevät, ja dynaaminen ympäristö motivoi työtä.

– On aina ilahduttavaa kohdata opiskelijoita, jotka ovat innoissaan kokeellisesta tutkimuksesta ja joilla on fysiikka hyvin hallussa. Aalto-yliopistossa on korkeatasoisia opiskelijoita.

On aina ilahduttavaa kohdata opiskelijoita, jotka ovat innoissaan kokeellisesta tutkimuksesta ja joilla on fysiikka hyvin hallussa.

Miltä oman tutkimusalasi tulevaisuus näyttää? Kuinka tulevaisuudennäkymät vaikuttavat Aaltoon?

– Spintroniikkaa alettiin tutkia 1980-luvun loppupuolella, ja kaikista nanoteknologian aloista se on tuottanut eniten käytännön sovelluksia. Spintroniikka uudistuu jatkuvasti ja tuottaa uusia tutkimusaiheita. Se on tulevien vuosikymmenten aktiivinen ala, jonka tutkimiseen on äärettömän kiinnostavaa osallistua.

– Tutkimusryhmämme tekee yhteistyötä monien Aallon laskennallisten ja kokeellisten ryhmien kanssa. Nanomateriaalien ja toiminnallisten uusien materiaalien tutkimus on Aallossa vahvaa, ja näin on varmasti myös tulevaisuudessa.

Teksti: Anu Jussila

Teknillisen fysiikan laitoksen sivut physics.aalto.fi