Spinozapremie voor Mikhail Katsnelson, hoogleraar theoretische natuurkunde

De Spinozapremie is de hoogste Nederlandse onderscheiding in de wetenschap. NWO kent de prijs van 2.5 miljoen euro toe aan Nederlandse onderzoekers die tot de absolute wereldtop van de wetenschap behoren.

Katsnelson (Magnitogorsk, 1957) is wereldwijd een van de bekendste en meest geciteerde theoretisch natuurkundigen op het gebied van vaste stoffen. Hij is dé toonaangevende theoreticus op het gebied van grafeen en medeauteur van de belangrijkste publicaties over deze tweedimensionale vorm van koolstof waarvoor de ontdekkers Andre Geim en Konstantin Novoselov in 2010 de Nobelprijs kregen. In zijn Nobellezing zei Andre Geim: "Onze snelle vorderingen zouden onmogelijk zijn geweest zonder Misha Katsnelson. Hij gaf ons alle theoretische hulp waar je als experimenteel onderzoeker van kan dromen."

Gezaghebbend op veel gebieden

Misha Katsnelson beperkt zich echter niet tot een onderwerp. Onder meer op het gebied van de theorie over magnetisme, uitwisselingsinteracties tussen elektronen en spindynamica deed hij belangrijk werk. Hoogleraar natuurkunde Theo Rasing noemt het uitzonderlijk dat Katsnelson op zo veel terreinen van de natuurkunde een belangrijke bijdrage levert. "Zijn vroege werk aan magnetisme behoort inmiddels tot de standaard in het vak. Ook zijn werk aan sterk gecorreleerde elektronen is van groot belang." Rasing kreeg zelf in 2008 een Spinoza voor de invloed van licht op magnetisme. Hij spendeerde een deel van de premie aan de theoretische onderbouwing van zijn experimenten. Katsnelson werd medebegeleider van het promotieproject. Een succesvolle samenwerking: "Misha’s inzichten en modellen in de spindynamica brengen ons werk op hoger niveau," vindt Rasing.

Avontuurlijke, fundamentele vragen

Katsnelson wil de Spinozapremie inzetten voor een ‘avontuurlijke, maar verantwoorde’ onderzoeksagenda. "Er is een aantal fundamentele problemen in de natuurkunde die ik wil aanpakken. Daar is normaal gesproken geen financiering voor te vinden. Met de Spinoza krijg je de vrijheid om dergelijke dingen wél te doen. Of het lukt is de vraag. Natuurlijk zal ik geen promovendus op een té risicovol project zetten, het zijn wel de carrières van jonge mensen waar je verantwoordelijk voor bent. Zeventig procent kans van slagen, dat durf ik wel aan."

Schatplichtig aan de Sovjet-wetenschap

Katsnelson werd opgeleid in de Sovjet Unie waar hij een zeer brede training in de natuurkunde kreeg. Hij was protegee van de beroemde natuurkundige prof. Sergej Vodnovsky, die iedere week de internationale natuurkundepublicaties doornam en een leeslijstje voor zijn leerling maakte. Zo komt het dat Katsnelson van veel gebieden veel weet, een eigenschap die ineens extra nuttig bleek toen grafeen werd ontdekt. "Normaal houden natuurkundigen zich bezig met één methode die ze dan toepassen op verschillende materialen. Grafeen veranderde dat. Dat heeft zoveel opmerkelijke eigenschappen – elektronisch, magnetisch, optisch, mechanisch et cetera – dat een multidisciplinaire aanpak nodig was. Toen werd mijn brede kennis een groot voordeel."

Grafeenbijbel

Al kort na de ontdekking van grafeen ontstond de samenwerking tussen Geim en Novoselov en Katsnelson, die in 2005 co-auteur was van het tweede paper over grafeen. In 2012 publiceerde Katsnelson de eerste monografie over grafeen: Graphene: Carbon in two dimensions. Kostya Novoselov noemt het een briljant overzicht van de stand van het onderzoek ‘en ook een onderzoeksagenda voor de komende paar jaar.’ Geim vindt het niet overdreven om het de Grafeenbijbel te noemen.

Eerder al deed Katsnelson correcte voorspellingen over de eigenschappen van grafeen. De door hem verwachte Klein tunneling en het effect van het uitrekken van grafeen werden experimenteel bevestigd – de hoogste eer voor een theoreticus. Zijn kennis van veel domeinen is ook de basis voor zijn sterke, internationale netwerk, waarvoor hij ook veel erkenning krijgt, zegt decaan van de Nijmeegse bètafaculteit Stan Gielen. "De sterke uitwisseling met de experimentele natuurkunde is wederzijds bevruchtend. Niet voor niets hebben we de keus gemaakt om theoriegroepen en experimentatoren bij elkaar te brengen in onze onderzoeksinstituten, tegen de trend in om dat meer en meer te scheiden."

Productief wetenschapper en publicist

Katsnelson schreef een standaardwerk over vastestoffysica en diverse monografieën. Hij is (mede)auteur van meer dan vijfhonderd wetenschappelijk papers, en voegt daar elk jaar een stuk of vijftig aan toe. Andre Geim grapt daarover dat Katsnelson kennelijk de duizend wil halen voor zijn pensioen. "Every time I call him, I ask: how many papers did you write this week? He just can’t stop."

Zelf verklaart Katsnelson zijn productiviteit uit Sovjetgewoonte om heel veel projecten tegelijk te starten. "Als er destijds twee van de honderd lukten, was ik blij. Hier is de omgeving zo gunstig dat de meeste projecten slagen."

Daarnaast publiceert Katsnelson over wetenschapsfilosofie en – in het Russisch – over wetenschap en spiritualiteit. Ook schrijft hij poëzie. ‘Dat wordt een steeds belangrijker deel van mijn werk. Er zijn nu vijf bundels gepubliceerd, via een literair online tijdschrift.’ (een kleine keus uit zijn werk is voor de gelegenheid vertaald, lees>)
Prof. M.I. Katsnelson is ridder in de Orde van de Nederlandse Leeuw, eredoctor van de universiteit van Uppsala.

Het is voor het derde jaar op rij dat een wetenschapper van de Radboud Universiteit de Spinozapremie ontvangt. In 2012 ontvingen Mike Jetten en Ieke Moerdijk deze hoge wetenschappelijke prijs en in 2011 ging de prijs naar Heino Falcke.