Sipos Sándor Henrik és Czehlár Gergely fizikus mesterhallgatók nyári szakmai gyakorlaton voltak az University of Notre Dame-en az USA-ban.

Sipos Sándor Henrik és Czehlár Gergely a University of Notre Dame Fizika Tanszékének laboratóriumában

Kérdés (Simon Ferenc, TTK): Meséljetek arról, hogy hol voltatok a nyáron szakmai úton!

Válasz (Sándor): Szakmai gyakorlatunkat az Amerikai Egyesült Államokban, Indiana államban, a University of Notre Damen töltöttük egy, alapképzést folytató diákoknak szervezett kutatási programban. Az Egyetemhez legközelebb fekvő város South Bend, az egyetem az azonos nevű Notre Dame városban található.

Válasz (Gergely): A program ideje alatt az egyetem egyik kollégiumában laktunk egy két fős szobában. Maga az épület jól felszerelt volt, még csocsóasztal is helyet kapott, így esténként bajnokságokat rendeztünk.

K: Mi volt a kutatási témátok a fogadó egyetemen?

V (S): Mindketten a Fizika és Csillagászat Tanszék egyik kutatócsoportjában, a Stavropoulos Centerben végeztünk anyagtudományi kutatásokat különböző témákban. A Center igazgatója Prof. Forró László, aki aktívan támogatja a magyar tudományt és a BME díszdoktora is egyben. Munkám során a kétdimenziós anyagok egyik legígéretesebb családjával, MXenekkel foglalkoztam. A kutatás során az MXeneket ritkaföldfém-klorid sókkal adalékoltam, mágneses tulajdonságainak megváltoztatása érdekében.

V (G): Hasonlóan Sanyi témájához, én is anyagtudományi kutatást végeztem. Egy, a grafithoz hasonlóan réteges felépítésű anyagcsalád, az átmenetifém-dikalkogenidek (Transition Metal Dichalcogenides – TMDC), két tagját vizsgáltam (MoS₂ és WSe₂). A kutatás célja az volt, hogy az anyagok kezdeti félvezető jellegét elektrosztatikus kapuzás (gating) segítségével megváltoztassam, vezető állapot indukálva a minták felső rétegeiben. Majd a hőmérséklet szisztematikus változtatásával vizsgáljam az anyagokban bekövetkező szupravezető átmenetet.

K: Ez a kutatás milyen tágabb problémakörbe illeszkedik?

V (S): Kutatásom a rohamosan növekvő energia- és adattárolási igényekre adható anyagtudományi válaszokhoz kapcsolódik. A munka középpontjában új anyagok előállítása és azok fizikai-kémiai tulajdonságainak célzott módosítása állt. Az így létrehozott anyagok ígéretes alapot nyújthatnak jövőbeli technológiai fejlesztésekhez a spintronika, az energiatárolás, valamint a szenzortechnológia területén.

V (G): Egy igen magas hőmérsékletű szupravezető anyag felfedezése rengeteg lehetőséget teremtene új mérnöki megoldásokra, mind az energiatermelés és szállítás, akár orvosi, vagy éppen transzport területeken. A nyári program ideje alatt dokumentált módszer segítségével az amerikai kutatócsoport izgalmas új anyagokban vizsgálhatja az indukált szupravezetés jelenségét, kutatva a fent említett igen magas hőmérsékletű szupravezető után.

K: Milyen eredményeket sikerült elérnetek?

Sanyi: Az MXenek irányított adalékolásának hatására több különböző ritkaföldfém-klorid esetében is mértem jelentősen fokozott paramágneses viselkedést, valamint egyes adalékolt mintákban alacsony hőmérsékleten megfigyeltem hosszú távú mágneses rendeződést. Méréseimben a legkorszerűbb magnetometriai méréstechnikával dolgoztam, emellett az anyagok kristályszerkezetét és rácsrezgéseit Raman spektroszkópiával, lokális mágneses tulajdonságait elektronspin-rezonancia spektroszkópiával vizsgáltam. Az MXenek dópolási folyamatának megismerése és elsajátítása mellett részt vettem a kiinduló anyag LiF és sósav marásos előállításának folyamatában is.

V (G): A program ideje alatt két TMDC-vel tudtam behatóbban foglalkozni, a Molibdén-Diszulfiddal (MoS₂) és a Wolfrám-Diszeleniddel (WSe₂). Először a minták preparálását kellett kitanulnom, pár milliméteres darabokat kell leválasztani a növesztett kristályból, majd elektromos kontaktusokkal kell ellátni, hogy transzport méréseket hajthassunk végre. A kezdetben félvezető anyagokban mind a két esetben képes voltam vezető állapotot indukálni, ion gél közvetített elektrosztatikus gating segítségével. A mintákat alacsony hőmérsékletre hűtöttem, így megfigyelhetővé vált a szupravezető átmenet is, ezt mágneses tér-függés segítségével validáltam. A mintákon strukturális vizsgálatot is végeztem Raman spektroszkópos és Röntgen-diffrakciós mérések segítségével, kutatva egy sejtett kristálytani fázisátalakulás után.

K: Melyik évfolyamon tanultok éppen?

Sanyi: Idén nyáron tettem le Fizika BSc-n az államvizsgámat, amelyre a  kutatóprogram miatt online formában került sor, majd ősztől folytatom tanulmányaim Fizikus MSc-n Nanotechnológia és anyagtudomány szakirányon.

V (G): Én az újonnan indult angol nyelvű Fizikus-Mérnök képzés első évfolyamát erősítem, idén kezdem a harmadik évemet az egyetemen, a szak Nanotechnológia és Kvantumfizika specializációján.

K: Milyen volt az egyetemen a hangulat, légkör, a munkatársak, és a tudásszint?

V (S): A fogadó egyetemen magyar posztdoktor témavezetőkkel, Márkus Bence Gábor és Nyáry Anna, volt szerencsénk együtt dolgozni, emellett a csoportban amerikai diákok is kutattak, így a munka során használt nyelv nagyrészt az angol volt. Témavezetőinkhez bizalommal fordulhattunk útmutatásért, tanácsért és segítségért, miközben teljes bizalmat kaptunk saját ötleteink megvalósításában is. A kutatócsoportban és az Egyetem egészén élvonalbeli szaktudással és laboratóriumokkal találkoztunk.

V (G): Az egyetemen nemzetközi közeg fogadott minket. Ahogy Sanyi említette a csoportban főleg magyar és amerikai kollégákkal volt szerencsénk együtt dolgozni, azonban a tágabb környezetünkben igen diverz hátterű kutatókkal, diákokkal ismerkedtünk meg. Mindenki igen kedves és segítőkész volt, a kollegialitás teljes tiszteletével fordultak felénk.

K: Az időbeosztásotok mennyire volt rugalmas és milyenek voltak a munkakörülményeitek?

V (S): Az időbeosztás teljesen rugalmas volt, azzal a mottóval, hogy dolgozhatunk bármikor, csak haladjon a projekt. Ezzel a motivációval vágtunk neki a kutatómunkának, napjainkat a mérések időtartamai határozták meg nagyrészt, de találtunk időt és programokat kikapcsolódásra is, az időeltolódás ellenére is meg tudtuk őrizni a munka-magánélet egyensúlyt.

V (G): Bár volt hogy hétvégén is dolgoztunk, mivel épp ekkor volt elérhető egy-egy eszköz, máskor viszont hét közben látogattunk meg egy múzeumot mert ekkor volt több szabadidőnk. Általánosan elmondható, hogy bár nagyon sokat foglalkoztunk az adott projekttel, volt lehetőségünk napi szinten sportolni, kikapcsolódni, megismerkedni az amerikai kultúrával.

K: Mi volt az ami nagyon más az egyetemen mint Magyarországon?

V (S): Az egyetem egy függetlenül működő város, amely teljesen önállóan tartja fenn magát, és a kampuszon minden szolgáltatás megtalálható, sportolási lehetőségek, éttermek, szabadidős tevékenységek. Az egész kampusz parkosított, hatalmas zöld területtel rendelkezik.

K: Ugyanez a kérdés vonatkozik a hétköznapi életre. Volt-e „kultúrsokkotok” valamitől?

V (S): Második alkalommal vettem részt ebben a programban, de azt még így sem sikerült megszokni, hogy még a kenyér is hozzáadott cukrokkal van árusítva, igaz a sztereotípia, minden nagyobb, édesebb (ahogy a helyiek szokták mondani, “The land of milk and honey.” ez esetben ez szó szerint is érthető). A legnagyobb újdonságot idén a munka utáni roadtrip során szembe jövő amish családok jelentették számomra, klisének hangozhat, de pontosan olyan mint a filmekben, mély benyomást keltett a találkozás ezzel a kultúrával szemtől szemben.

V (G): Valóban volt, hogy vidéki úton kellett Sanyinak lovaskocsit előznie, ami erős kontresztban állt például Chicago, Boston vagy épp NYC felhőkarcolóival, és nyüzsgő utcáival. Számomra a legnagyobb sokkot talán a New Yorki színes, élénk tömeg jelentette, rengeteg ember, sok különböző náció, egy nagy élő organizmus hatását keltette, mintha lélegezne a város. Nem véletlenül hívják a Nagy Almának.

K: Milyen új tudást szereztetek szerintetek, akár közvetlent, akár átvihető tudást?

V (S): Lehetőségem nyílt dolgozni a legkorszerűbb magnetometriai méréstechnikával, illetve egyéb élvonalbeli anyagkarakterizációs méréstechnikával, melyek elsajátítása felbecsülhetetlen értékű tudást jelent számomra. Ezenkívül a minták preparálása kesztyűsfülkében (glove box) történt tiszta argon atmoszféra alatt, amelyben való munka számomra teljesen új kihívást jelentett, és jelentősen javultak a finommotorikus készségeim a nagyfokú precizitást igénylő adalékolási folyamat során. Mindemellett a kutatócsoportban való közös munka, eredményeim közlésének és kérdéseim feltevésének módján is finomhangolt a közös kutatás.

V (G): Rengeteg új módszerrel volt lehetőségünk megismerkedni, már csak a minták optikai mikroszkóp alatti preparálása, de az elszívófülke alatti munka is újdonság volt számomra. A labor magasan felszerelt, sok-sok gép még sokkal több funkcióval, a két hónap alatt épp csak a felszínét tudtam megkarcolni a fellelhető mérési módszereknek. Ami talán azonban fontosabb, lehetőségünk volt megtapasztalni, milyen kihívások és örömök származnak abból, ha két hónapig egy projektre fókuszálunk egy a legtöbb figyelmet szóró/elterelő tevékenységtől mentes környezetben. Számomra nagyon tanulságos volt, hogy megtapasztalhattam a kutatói élet egy kis szeletét, így, egy “petricsészében”.

K: A BME-n megszerzett tudásotoknak, ismereteiteknek mennyire vettétek az USA-ban a hasznát?

V (S): Természetesen a BME-n megszerzett szilárdtestfizikai, kvantummechanikai és egyéb területekről szerzett tudás jelentette azt az alapot, amelyre a kutatómunkát tudtuk építeni. Különösen hasznosnak találtam az évek során a számos laboratóriumi gyakorlatot, melyekből szerzett tapasztalatot munkám során hasznosítottam. 

K: Gergő, Nálad tudom azt, hogy nagyon nehezen ment a kijutás adminisztratív okok miatt. Írnál erről pár sort, remélhetőleg nem ijeszted el azokat akik szeretnének az USA-ba jutni, de nem árt az sem, ha az érdeklődök tudják előre, hogy ez néha nem a legkönnyebb.

V (G): Amerikai vízumot szerezni, nem titok, nem a legegyszerűbb. Hogy az ember beutazhasson az országba, már márciusban elkezdtünk egy hosszú, igen részletes adminisztratív folyamatot, ezt én idén életemben először végeztem el. Szerencsére rengeteg segítséget kaptam, mind az itthoni kutatócsoport tagjaitól, a témavezetőmtől valamint a kinti egyetemi adminisztrátortól és mentoromtól is. Azonban a folyamat így is összetett, én pedig szerencsétlen hibák és véletlenek folytán fennakadtam a bürokrácia őrlő fogaskerekei között. Sokáig, szinte az utolsó hétig bizonytalan volt, hogy egyáltalán részt tudok e venni a programban, és ez, valamint a gyakori adminisztrációs körök igen sok frusztrációt és stresszt okoztak a kiutazást megelőző egy-két hónapban. Azonban, bár két hét késéssel, de ki tudtam utazni az államokba, köszönhetően mind az itthoni, mind az amerikai egyetem és csoport rugalmasságának, segítőkészségének. Számomra meghatározó élmény volt ez a lehetőség, és bár valóban sok nehézséget okozott a kijutás, azonban túljutva rajtuk, úgy gondolom ezek is inkább építettek, és rengeteg tapasztalatot szereztem az egész folyamat során.

K: Tudok arról, hogy a kutatómunka végeztével módotok volt egy klasszikus amerikai road trip-et is tenni. Kérlek meséljetek erről, hogy merre jutottatok el és milyen élményeitek voltak?

V (S): Igen, a munka után lehetőségünk nyílt egy roadtripre és még utána is tovább utaztunk. Az egyetem melletti városban, South Bendben béreltünk autót, majd onnan 7 államon át utaztunk 3 nap alatt, naponta olykor 8-9 órát is vezetve (ami egyébként helyi viszonylatban nem számít soknak, lévén az ország mérete nagyobb, mint a teljes Európai Únió). Utunk során megnéztük a Niagara vízesést, túráztunk a White Mountains National Forest erdeiben, és útközben megcsodáltuk az ország keleti felének nagy részét. Az autót végül Bostonban raktuk le, ahol két napot töltöttünk, bejártuk a várost, illetve az MIT és a Harvard Egyetemek kampuszát. Innen busszal utaztunk New Yorkba, ahol szintén városnézés volt a fő program, minél többet belesűrítve abba a 3 napba amit ott töltöttünk. Számomra felejthetetlen élmény volt ez az utazás.

V (G): Fantasztikus volt, hogy nemcsak a városokat, de kicsit az ország egy másik arcát is láthattuk az utazásunk közben. Sok kaland és kalamajka kísért minket, először úgy tűnt, végül autót se tudunk majd bérelni, Bostonban töltött utolsó esténken egy nagy durranást hallottunk az utcáról, kiderült hogy egy csatornafedő lerobbant a helyéről pont a szállásunk előtt, majd a hazautazást megelőző napon megkaptuk az erősen nem várt e-mailt arról, hogy törölték a járatunkat. Azonban minden kis szituáció csak hozzátett a már így is élménydús utunkhoz, és azt gondolom, egy életre szóló élménnyel tértünk haza.

K: Aludtatok csak a filmekből ismert klasszikus útszéli motelekben, vagy máshol szálltatok meg?

Gergő: Volt szerencsénk kipróbálni a klasszikus útszéli moteleket, az autóbérlés ideje alatt kivétel nélkül ilyen helyeken aludtunk. A színvonal erősen változó, azonban a szállások minden esetben maximálisan funkcionálisok voltak. Néhol a tisztaság vagy a komfort hagyott maga után kívánnivalót, azonban egy átvezetett nap után a tény hogy fejenként egy franciaágy várt minket, működött a mikró, így meleg ételt is ehettünk épp elég volt ahhoz, hogy nagyon pozitívan gondoljak vissza az eltöltött éjszakákra. Bostonban és New York Cityben is egy-egy szobát béreltünk, közös fürdőszobával. Bár ezek méretben jelentősen kisebbek voltak, azonban ismét, funkciójukat tökéletesen betöltötték. Érdemes azt is kiemelni, hogy NYC-ben sikerült igen barátságos áron Manhattanben megszálljunk, így a legtöbb híres látnivaló 15-20 percre volt a szállásunktól.

K: Üzennétek valamit azoknak a BME TTK-s hallgatóknak, akik szintén érdeklődnek hasonló szakmai utak iránt?

V (G): Azt gondolom, hogy minden diáknak érdemes megfontolnia, hogy hasonló lehetőségek után keressen, függetlenül a pontos helyszíntől. Nagyon szerencsésnek érzem magam, hogy az Egyesült Államokban tölthettem ezt a két hónapot, azonban a program igazi potenciálja nem is az országban rejlett, hanem abban hogy egy új, szakmai környezetben tudtam kipróbálni magam, és tanulhattam rengeteget az egyetemi mentoraimtól. Kifejezetten hasznosnak tartom, hogy fiatalon minél több környezetben, élethelyzetben próbálja ki magát az ember, tapasztalatot gyűjtsön, hiszen így kicsit több rálátása lesz a jövőben, merre érdemes tartania, mi az ami igazán megmozgatja. Én teljes szívemből javaslom, hogyha felrejlik a lehetősége egy külföldi szakmai útnak, legyen az akár csak pár hét, vagy éppen egy mobilitási félév, éljetek vele!

A Niagara vízesés