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2011

ALFONS KRIEGLSTEINER (30.04.2011, OÖN Textarchiv)

Wilhelm Macke (1920-1994) gründete das Physik-Studium an der Uni Linz. Um den nach ihm benannten Wilhelm-Macke-Award rittern alljährlich die drei jahrgangsbesten Physikabsolventen. Am Donnerstag war es wieder so weit – der Sieger hieß Michael Liebrecht (26) aus Eberschwang.

Er hat in seiner von Univ. Prof. Eckhard Krotscheck am Institut für Theoretische Physik betreuten Diplomarbeit berechnet, wie sich die elektronischen Eigenschaften eines Metallclusters mit der Anzahl der vorhandenen Atome ändern.

Das klingt nach abstrakter Grundlagenforschung. Doch die Vortragskunst des jungen Innviertlers, der an der HTBLA Braunau maturiert hat, machte daraus unter dem Thema „Metall sein oder nicht Metall sein“ eine vergnügliche Lehrstunde für die Jury aus AHS- und HTL-Schülern, Physiklehrkräften und Physikinteressierten. Er kam ohne mathematische Formeln aus und garnierte seinen Vortrag mit viel Humor.

Ultrakalte Metall-Cluster

Am Ende lag er in der Gunst des Publikums voran, seine Mitbewerber Gerda Buchberger („Wie Roboter das Fühlen lernen“) und Andreas Grois („Spintronics: Elektronentennis mit Drall“) schlugen sich tapfer, hatten aber das Nachsehen.

Mit Metallen hat Michael Lieb- recht auch als Mitglied der Eberschwanger „Bauernkapelle“ viel zu tun. Da bläst er die Posaune, und die besteht bekanntlich auch aus Metall. Doch ein „Cluster“ ist anders. Es besteht aus ganz wenigen Atomen, im Höchstfall sind es 10.000. Um deren Eigenschaften zu analysieren, muss man sie in extrem kalten Heliumtröpfchen einfangen.

Nahe dem absoluten Nullpunkt von minus 273 Grad zeigen sie ein spezielles Verhalten, das Liebrecht in seiner Diplomarbeit berechnet hat. Am Beispiel von Magnesium wies er nach, dass ab 100 Einzelatomen die typisch metallischen Eigenschaften auftreten. Weiters entwickelte er eine Methode, die weltweit erstmals den Einfluss des Heliums berücksichtigt, und studierte diesen in Computersimulationen.

Die ultrakalten Cluster-Systeme befinden sich im perfekten quantenmechanischen Grundzustand der niedrigstmöglichen Energie. Sie bilden die Grundlage für die Erforschung zukunftsweisender Technologien, etwa des Quantencomputers.

Zur Veranschaulichung des Metall-Seins hatte sich Liebrecht etwas Besonderes einfallen lassen: Auf einem Video präsentierte er eine durchsichtige Wanne, gefüllt mit orange gefärbtem Wasser. Dann kamen Tischtennisbälle dazu, die mit Hilfe eines Haarföns aufgewirbelt wurden.

Die Bälle symbolisierten die Elektronen des Atomkerns, der Fön die Kraft eines angelegten elektrischen Feldes. Nur bei hohem Wasserstand in der Wanne ließen sich die Bälle mit dem Fönwind herausblasen: ein Modell für Metalle mit ihren frei beweglichen Elektronen, die ihnen elektrische Leitfähigkeit verleihen.