Patrick Maletinsky, der erste Georg-H.-Endress-Stiftungsprofessor für Experimentalphysik an der Universität Basel

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Jung, sportlich, weltoffen, vielseitig interessiert – das entspricht sicher nicht dem Bild, das Manche von einem Physikprofessor im Kopf haben. Aber genau so präsentiert sich Patrick Maletinsky. Der 32-jährige gebürtige Aargauer spiegelt eine Generation von Professoren wider, denen neben ihrer Forschung persönliche Kontakte wichtig sind, die Freude an interdisziplinärer Zusammenarbeit haben und sich auch in Gebieten ausserhalb ihres Fachbereichs engagieren.

Interesse für Physik und Mathematik
Schon nach Abschluss seiner Matura in Schaffhausen, zeigte sich Patrick Maletinsky vielseitig interessiert. Sowohl Mathematik wie auch Physik gefielen ihm und er konnte sich nicht recht für eine der beiden Disziplinen entscheiden. Da beide Fächer an der ETH Zürich in den ersten Studienjahren fast identisch unterrichtet werden und Zürich zudem recht nah an seinem damaligen Wohnort Schaffhausen lag, begann Patrick 1998 sein Studium an der ETH. Mehr und mehr kristallisierte sich heraus, dass die Experimentalphysik ihm doch eher zusagte als die Mathematik und so belegte er im Hauptstudium Quantenoptik und Neurowissenschaften. Zwar faszinierte ihn die Arbeit mit Nervenzellen, doch nachdem sein damaliger Betreuer Prof. Matteo Carandini die ETH verliess, und Patrick ein immer stärkeres Interesse für quantenoptische Phänomene entwickelte, entschied er sich für eine Diplomarbeit in der Gruppe von Prof. Tillmann Esslinger und begann so seine Affinität zu Licht und Optik.

Preisgekrönte Dissertation
Schon während der Diplomarbeit lernte Patrick Prof. Atac Imamoglu kennen. Er war sofort angetan von dessen Forschungsbereich und entschied sich, für seine Doktorarbeit Anwendungen der Quantenoptik auf Nanometerebene zu untersuchen. Dabei konzentrierte er seine Arbeiten darauf, das Verhalten von Kernspins in Quantenpunkten und deren Wechselwirkungen mit Elektronen mit optischen Methoden zu untersuchen. Die Arbeit könnte einen Beitrag zur Entwicklung des Quantencomputers liefern, denn die Spins (Eigendrehimpulse) von Elektronen oder Atomkernen können eventuell einmal zu dessen Realisierung benutzt werden. Dazu ist wichtig, dass der Zustand bei dem die Richtung des Spins noch nicht feststeht, möglichst lange aufrecht erhalten wird. Mit seiner Arbeit konnte Patrick dazu beitragen, dass dieses Spinkohärenz genannte Phänomen verlängert werden kann. Wie erfolgreich seine Doktorarbeit war, belegt die Verleihung des A.F. Schläfi-Preises, den er 2010 für seine 2008 abgeschlossene Dissertation erhielt. Während seiner Promotion kam Patrick auch erstmals mit dem Swiss Nanoscience Institut in Kontakt, da seine Anstellung vom Nationalen Forschungsschwerpunkt Nanowissenschaften finanziert wurde.

Diamanten als Sensoren
Die Anwendungen, die Patrick Maletinsky während seiner anschliessenden Post-Doc- Zeit an der Harvard University in Cambridge, USA, im Visier hatte, liessen sich etwas schneller realisieren als ein Quantencomputer. So plante Patrick ein Mikroskop zu bauen, mit Hilfe dessen Magnetfelder im Nanometer-Bereich gemessen werden können. „Die Idee war einfach,“ berichtet Patrick von seinem Projekt. „Die Umsetzung war jedoch schwierig und hat über zwei Jahre gedauert.“ Es ist nämlich nicht so trivial, ein einzelnes Elektron auf der Spitze eines Rasterkraftmikroskops zu platzieren und mit dessen Hilfe beim Abrastern der Probe das Magnetfeld zu messen. Mit sogenannten Defektzentren von Diamanten (siehe Titelstory) ist es Patrick Maletinsky jedoch gelungen, diesen Nanosensor zu entwickeln und anzuwenden.

Die Arbeiten, die Patrick in der Gruppe von Prof. Amir Yacoby und in enger Zusammenarbeit mit Prof. Mikhail Lukin durchführte, waren wohl ausschlaggebend dafür, dass er im Januar 2011 für die erste Georg-H.-Endress Stiftungsprofessur ausgewählt wurde. Diese von der Georg-H.-Endress-Stiftung mit Sitz in Reinach, BL finanzierte Professur ist am Departement für Physik der Universität Basel angesiedelt. Patrick Maletinsky wird im Rahmen seiner Tätigkeit stark in die Aktivitäten des Swiss Nanoscience Instituts eingebunden sein, und dort auch eng mit Kolleginnen und Kollegen aus Chemie und Biologie zusammen arbeiten. Zudem beinhaltet die Stiftungsprofessur auch eine enge Zusammenarbeit mit der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW). Für Patrick ist diese interdisziplinäre Zusammenarbeit, die Interaktion mit der FHNW, der Industrie und der Stiftung sehr reizvoll. Er wird mit seinem Team, das er gerade aufbaut, neuartige Nanosensoren für die unterschiedlichsten Anwendungen entwickeln. Dazu werden Kollaborationen mit Arbeitsgruppen aus Physik, Materialwissenschaften, Chemie und Biologie essentiell sein. Wiederum wird er mit Defektzentren von Diamanten arbeiten und versuchen neue Impulse in der Sensorik biologischer und physikalischer Systeme zu geben.

Arbeitsbedingungen sind wichtig
Forschung in einem akademischen, stimulierenden Umfeld war für Patrick schon immer das Ziel. Wichtig sind für ihn jedoch auch persönliche Beziehungen, das Arbeitsklima und der kollegiale Umgang miteinander – alles Punkte, die er an der Universität Basel in seinen ersten Monaten schätzen gelernt hat. „ Für mich ist die Schweiz extrem attraktiv als Forschungsplatz“, führt er aus. „Es gibt hier mehr Mittel und Unterstützung als in den USA. Zwar hat man dort an den Eliteunis einen grossen Pool von extrem gut ausgebildeten Leuten, aber das Klima ist kompetitiver und man ist weniger frei in seiner Forschung.“

Patrick hat mit der Ernennung zum Professor einen entscheidenden Schritt in seiner Karriere getan. Wenn er zurückschaut und überlegt, was er jungen Studierenden empfehlen würde, sind es vor allem zwei Dinge, die er nennt: „Es ist wichtig, schon früh im Studium Kontakte zu Forschungsgruppen zu knüpfen, im Labor zu arbeiten und zu erfahren, was einen eigentlich so erwartet. Der zweite wichtige Punkt ist , mobil zu sein und Auslandsaufenthalte ins Studium zu integrieren. Dabei sollte man nicht danach gehen, wo die Strände am schönsten sind, sondern wo es sich gut studieren lässt.“

Patrick selbst hat sein Studium und seine Karriere nicht immer genau geplant. Er war und ist immer offen für Neues, hat sich an Freunden und Vorgesetzen orientiert, sich von ihnen begeistern lassen und so seinen ganz eigenen Weg gefunden. Den Ausgleich zu seiner Arbeit, die ihn ganz offensichtlich fasziniert und begeistert, findet er im Kino oder in der Natur – dann am liebsten irgendwo in einem Felsen hängend.