A Lendület program

Takács Gábor Lendület-ösztöndíjas kutató

Takács Gábor mta.hu

Kutatási téma

Kvantumtérelméleti modellek segítségével erősen korrelált kvantumrendszerek megértése

"A kvantummechanika-elmélet klasszikus sikerének titka abban rejlett, hogy a leírni kívánt jelenséget a fémek viselkedését vagy az elemi részecskék elektromágneses kölcsönhatását - olyan építőelemek (szabadsági fokok) segítségével lehetett modellezni, amelyek egymással csak gyenge kölcsönhatásban vannak" - mondta kutatásáról Takács Gábor. Az elméleti fizikus azokat az ún. erősen korrelált rendszereket vizsgálja, amelyekre a fenti leírás nem igaz, vagyis amelyek alapelemei között erős kapcsolat figyelhető meg.

Takács Gábor a kiválósági program keretében a fizikai, négy téridő dimenziós világának anyagi rendszereit leíró alacsonyabb dimenziós modelleket vizsgál, amelyek közül elsősorban a kétdimenziós kvantumtérelméleteket kívánja tanulmányozni. Hasonló modellekkel írhatók le a valóságban is létező erősen korrelált rendszerek, például a szénnanocsövekben mozgó elektronok, illetve az egy- vagy kétdimenziós ráccsal modellezhető mágneses anyagok.

Módszereikkel megérthető eddig nem tapasztalt tulajdonságokkal bíró anyagi rendszerek viselkedése, amelyek így modellezhetővé válnak, ezzel utat nyitva új technológiai alkalmazások felé.

Befogadó intézet

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem - Természettudományi Kar, Fizikai Intézet

A kutatócsoport működési időszaka

2012-2017

A kutatócsoport tagjai

Lencsés Máté doktorandusz, Pálmai Tamás doktorandusz, Szécsényi István doktorandusz, Dr. Pozsgay Balázs, Dr. Francesco Buccheri

Interjú a kutatóval

Az interjú 2012. július 12-én jelent meg az mta.hu-n.

Szokatlan viselkedés: az anyagok fizikai jellemzőinek nyomában

Kvantumrendszerek építőköveinek és a köztük kialakuló kölcsönhatásoknak a jobb megismerésétől várja Takács Gábor elméleti fizikus újfajta, forradalmi technológiák megjelenését. Az erősen korrelált rendszerek kutatóját szakmáján túl a tehetséges fiatalok itthon tartásának problémája is foglalkoztatja, ezért a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen megalakuló csoportjába ifjú tudósokkal kíván együtt dolgozni.

"A kvantummechanika-elmélet klasszikus sikerének titka abban rejlett, hogy a leírni kívánt jelenséget a fémek viselkedését vagy az elemi részecskék elektromágneses kölcsönhatását – olyan építőelemek (szabadsági fokok) segítségével lehetett modellezni, amelyek egymással csak gyenge kölcsönhatásban vannak" – mondta kutatásáról Takács Gábor. Az elméleti fizikus azokat az ún. erősen korrelált rendszereket vizsgálja, amelyekre a fenti leírás nem igaz, vagyis amelyek alapelemei között erős kapcsolat figyelhető meg.

Takács Gábor a kiválósági program keretében a fizikai, négy téridő dimenziós világának anyagi rendszereit leíró alacsonyabb dimenziós modelleket vizsgál, amelyek közül elsősorban a kétdimenziós kvantumtérelméleteket kívánja tanulmányozni. Hasonló modellekkel írhatók le a valóságban is létező erősen korrelált rendszerek, például a szénnanocsövekben mozgó elektronok, illetve az egy- vagy kétdimenziós ráccsal modellezhető mágneses anyagok.

"Módszereinkkel megérthető eddig nem tapasztalt tulajdonságokkal bíró anyagi rendszerek viselkedése, amelyek így modellezhetővé válnak, ezzel utat nyitva új technológiai alkalmazások felé. Ezt példák sora igazolja: ilyen az óriás mágneses ellenállás jelensége, ami ma nagy kapacitású merevlemezek formájában a legtöbb számítógépben megtalálható. Az általam tanulmányozott modellekkel különböző anyagok egyes fizikai jellemzőinek – vezetőképesség vagy mágnesezettség – szokatlan viselkedése írható le" – magyarázta Takács Gábor. Mivel kutatásai jelenleg még kezdeti stádiumban tartanak, konkrét alkalmazási területekről nehéz lenne beszélni.

A kutatócsoport munkájához a Lendület program stabil hátteret biztosít. Segítségével megvalósulhat a csoportvezető szándéka: olyan tehetséges munkatársakat igyekszik maga köré gyűjteni, akikkel az eddigieknél jóval hatékonyabb és kiterjedtebb tudományos munkát képes megvalósítani. Takács Gábor arra is lát lehetőséget , hogy csoportjával nemzetközi partneri kapcsolatot alakítson ki más, hasonló tárgykörben kutató szakemberekkel.

"Nem könnyű feladat – fogalmazott a csoport tagjainak kiválasztásával kapcsolatban a fizikus. – A fiatal tudósok pályáját illetően súlyosnak ítélem a helyzetet, ugyanis legtehetségesebb növendékeink egymás után vállalnak külföldön munkát, gyakran már a PhD-fokozatukat, sőt a diplomájukat is ott szerzik meg. Szinte lehetetlen őket hazacsalogatni. Egyik legfontosabb feladatunk, hogy ezt a trendet megfordítsuk."

Véleménye szerint az az ideális tudományos életpálya, ha a fiatalok itthon szereznek diplomát és doktori fokozatot, majd 3-6 éves külföldi posztdoktori tapasztalatszerzés után hazatérnek. Magyarországon az itthoni intézetek tagjaként kutatnak és vesznek részt pályázatokon, illetve időnként egy-két éves vendégkutatói vagy épp professzori tanulmányúttal szakítják meg hazai "küldetésüket". Az MTA doktora azt is elárulta, hogy a fenti modell alkalmazásának is köszönhetően csoportja idővel szellemi műhellyé nőné ki magát.

A fejlődésben és a kutatók hazahívásában segítségére van befogadó intézménye, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Fizikai Intézete is, ahol tudományos tanácsadóként tevékenykedik. Az MTA pályázata által nyújtott támogatással kiépülhet a kutatáshoz szükséges számítási kapacitás és informatikai háttér.

"Az intézet biztosítja kutatócsoportunknak a helyet és az egyéb feltételeket, támogatásával csoportunk hallgatói egy vagy két doktoranduszi ösztöndíjra pályázhatnak. Nagyon lényeges továbbá az eddig tapasztalt pozitív, támogató hozzáállás és fogadtatás a BME-n, amiért kimondottan hálás vagyok közvetlen vezetőimnek."