ליאור קליין

ליאור קליין (נולד ב-18 במרץ 1959) הוא פיזיקאי ישראלי, המכהן כפרופסור מן המניין במחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בר-אילן. כיהן כראש המחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בר-אילן בין אוקטובר 2017 ואוקטובר 2022.

ביוגרפיה
קליין הוא בנם של צבי הרמן ורבקה קליין. הוא גדל ולמד ברחובות ובשנת 1977 התגייס ליחידה 8200 בחיל המודיעין שם שרת כקצין. במהלך שרותו בקבע ולאחר שחרור השלים תואר ראשון בפיזיקה ומתמטיקה באוניברסיטת תל אביב ואחר כך תואר שני ושלישי בפיזיקה תאורטית בתחום המצב המוצק בהנחיית פרופסור אמנון אהרוני. לאחר השלמת לימודיו ב-1991 עבר לאוניברסיטת בר-אילן שם עשה כפוסט-דוקטורנט מעבר לפיזיקה ניסויית בתחום העל-מוליכות בטמפרטורות גבוהות תחת הנחייתו של פרופסור יוסף ישורון. ב-1993, לאחר שנתיים של עבודה נסיונית, זכה במלגת רוטשילד ובמלגת וולפסון והוא יצא לפוסט-דוקטורט באוניברסיטת סטנפורד תחת הנחייתו של פרופסור אהרן קפיטולניק שהיה חלק מקבוצה של 3 חוקרים שכללה מלבדו את מלקולם ביזלי וטד ג'אבל ואשר נודעה בשם KGB Group. ב-1997 הצטרף לסגל המחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בר-אילן כמרצה בכיר ובשנת 2010 התמנה לפרופסור מן המניין.

מתגורר ברמת גן, נשוי לקליה, אב לשלושה.

תחומי עניין
בשנים האחרונות התמקד המחקר של קליין בתחום הספינטרוניקה שהוא ענף משגשג של ננו-אלקטרוניקה השונה מהאלקטרוניקה המסורתית. באלקטרוניקה המסורתית נעשה שימוש במטען החשמלי של האלקטרון, ואילו בספינטרוניקה נעשה שימוש גם בספין – המומנט המגנטי שהאלקטרון נושא. המחקר של קליין בתחום זה עסק בעיקר בפיתוח סוג חדש של זיכרונות מגנטיים ופיתוח חיישנים מגנטיים רגישים.

תרומות עיקריות
קבוצתו של קליין תרמה רבות בתחום הזיכרון המגנטי ובתחום החיישנים המגנטיים. בתחום הזיכרונות המגנטיים תצוין במיוחד העבודה שהצביעה על אפשרות לזיכרון מגנטי רב מצבי. בהתקנים ספינטרוניים המשמשים לזיכרון, מספר המצבים מציב חסם עליון לנפח הזיכרון שניתן לאגור. לתאי זיכרון מגנטיים מסחריים הקיימים היום יש שני מצבים מגנטיים יציבים, אך הגדלת מספר המצבים עשויה להניב יתרונות כמו הגדלת צפיפות הזיכרון וסלילת הדרך לתכנון סוגים חדשים של זיכרון. המחקר בהובלתו של קליין הראה שמבנים מגנטיים פשוטים יחסית עשויים לתמוך במספר אקספוננציאלי (מעריכי, כזה הגדל באחוז גידול קבוע) של מצבים. המבנים שנחקרו עשויים משכבות מגנטיות דקות בצורה של שתיים, שלוש או ארבע אליפסות החותכות זו את זו והודגם שהם יכולים לתמוך ב-22N מצבים מגנטיים דיסקרטיים, כש-N מייצג את מספר האליפסות. כמו כן, הודגמה האפשרות לעבור בין המצבים באמצעות יצירת זרמי ספין. היכולת לייצב ולשלוט על מספר אקספוננציאלי של מצבים מגנטיים דיסקרטיים במבנים פשוטים יחסית היא תרומה משמעותית לספינטרוניקה, שכן היא עשויה לאפשר ייצור זיכרון מגנטי רב-מצבי (לדוגמה, מספיקות 4 אליפסות כדי לייצב 256 מצבים) שיוכל לאגור הרבה יותר אינפורמציה בשטח נתון, לתרום לפיתוח חישוב נוירומורפי, כזה המדמה את פעולת המוח, ועוד.

בתחום החיישנים המגנטים יצוין ההישג בפיתוח חיישנים מגנטיים מבוססי אפקט הול משטחי שהפגינו רגישות שיא במשפחת החיישנים המגנטיים המגנטו-רזוסטיביים הפועלים בטמפרטורת החדר. לחיישנים מפותחים יחד עם קבוצה מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב בראשות ד"ר אסף גרוס יש פוטנציאל שימוש בתחומים שונים כולל במערכות מיקרופלואידיות המשמשות ליישומים בתחום הביו-כימיה ובתחום הרפואה. במאמר שפורסם לאחרונה יחד עם קבוצה מ-HZDR בראשות פרופסור דניס מקרוב הופגן זינוק של שני סדרי גודל ברגישות מערכת מיקרופלואידית כתוצאה משילוב חיישנים אלה.

הערות שוליים

פיזיקאים ישראלים
סגל אוניברסיטת בר-אילן: פיזיקה
בעלי תואר דוקטור מאוניברסיטת תל אביב
ישראלים שנולדו ב-1959