Войти
| Джон Бардин | |
|---|---|
 | |
| Родился | (1908-05-23) май 23, 1908. Мэдисон, Висконсин, США |
| Умер | 30 января 1991 (1991-01-30) (82 года). Бостон, Массачусетс, США |
| Образование | Университет Висконсина (BS, MS ). Принстонский университет (Доктор философии ) |
| Известен | |
| Супруг (ы) | Джейн Максвелл (m.1938) |
| Дети |
|
| Награды |
|
| Научная карьера | |
| Филдс | Физика |
| Institutio ns | Bell Telephone Laboratories. Иллинойсский университет в Урбане-Шампейне |
| Диссертация | Квантовая теория рабочей функции (1936) |
| Докторский советник | Юджин Вигнер |
| Докторская студенты | |
Джон Бардин (; 23 мая 1908 г. - 30 января 1991 г.) был американским физиком. Он единственный, кто был удостоен Нобелевской премии по физике дважды: сначала в 1956 году с Уильямом Шокли и Уолтером Браттейном за изобретение транзистор ; и снова в 1972 году с Леоном Н. Купером и Джоном Робертом Шриффером за фундаментальную теорию обычной сверхпроводимости, известную как теория BCS.
. произвела революцию в электронной промышленности, сделав возможным разработку почти всех современных электронных устройств, от телефонов до компьютеров, и положив начало информационной эре. Разработки Бардина в области сверхпроводимости, за которые он получил свою вторую Нобелевскую премию, используются в ядерно-магнитной резонансной спектроскопии (ЯМР) и медицинской магнитно-резонансной томографии (МРТ).
Бардин родился и вырос в Висконсине и получил докторскую степень по математике в Принстонском университете. После службы в Второй мировой войне он был исследователем в Bell Labs и профессором Университета Иллинойса. В 1990 году Бардин появился в списке журнала Life «100 самых влиятельных американцев века»
Бардин родился в Мэдисоне, штат Висконсин, 23 мая 1908 года. Он был сыном Чарльза Бардина, первого декана Висконсинского университета. Медицинская школа.
Бардин учился в средней школе университета в Мэдисоне. Он окончил школу в 1923 году в возрасте 15 лет. Он мог закончить ее на несколько лет раньше, но это было отложено из-за того, что он пошел на курсы в другой средней школе и из-за смерти его матери. Он поступил в Университет Висконсина в 1923 году. Во время учебы в колледже он присоединился к братству Зета Пси. Он поднял необходимые членские взносы отчасти за счет игры в бильярд. Он был инициирован как член общества чести инженеров Тау Бета Пи. Он выбрал инженерное дело, потому что не хотел быть академиком, как его отец. Он также считал, что у инженеров есть хорошие перспективы трудоустройства.
Бардин получил степень бакалавра наук по электротехнике в 1928 году в Университете Висконсин-Мэдисон. Он закончил учебу в 1928 году, несмотря на годичный отпуск в Чикаго. Он прошел все аспирантуры по физике и математике, которые его интересовали, и закончил их за пять лет вместо обычных четырех. Это дало ему время завершить магистерскую диссертацию под руководством Лео Дж. Петерса. Он получил степень магистра наук в области электротехники в 1929 году в Висконсине.
Бардин продолжил учебу, оставаясь в Висконсине, но в конце концов перешел на работу в Gulf Research Laboratories., исследовательское подразделение Gulf Oil Corporation, которое базировалось в Питтсбурге. С 1930 по 1933 год Бардин работал там над разработкой методов интерпретации магнитных и гравитационных съемок. Работал геофизиком. После того, как работа не удержала его интереса, он подал заявку и был принят в аспирантуру по математике в Принстонском университете.
Будучи аспирантом, Бардин изучал математику и физику. Под руководством физика Юджина Вигнера он закончил тем, что написал свою диссертацию по проблеме физики твердого тела. Перед тем как завершить диссертацию, ему предложили должность младшего научного сотрудника Общества стипендиатов Гарвардского университета в 1935 году. Следующие три года он провел там, с 1935 по 1938 год, работая с будущими нобелевскими лауреатами. в области физики Джон Хасбрук ван Флек и Перси Уильямс Бриджмен по проблемам сцепления и электропроводности в металлах, а также проделал некоторую работу по плотности уровней ядер. Он получил степень доктора философии в математической физике в Принстоне в 1936 году.
С 1941 по 1944 год Бардин возглавлял группу, работавшую над магнитными минами и торпедами, а также против мин и торпед в Лаборатории морской артиллерии. В этот период его жена Джейн родила сына (Билл, 1941 г.р.) и дочь (Бетси, 1944 г. рождения).
Джона Бардина, Уильяма Шокли и Уолтера Браттейна в Bell Labs, 1948 В октябре 1945 года Бардин начал работать в Bell Labs. Он был членом группы физики твердого тела, возглавляемой Уильямом Шокли и химиком Стэнли Морганом. В группе также работали Уолтер Браттейн, физик Джеральд Пирсон, химик Роберт Гибни, эксперт по электронике Хилберт Мур и несколько техников. Он перевез свою семью в Саммит, Нью-Джерси.
. Задача группы заключалась в поиске твердотельной альтернативы хрупким стеклянным ламповым усилителям. Их первые попытки были основаны на идеях Шокли об использовании внешнего электрического поля на полупроводнике для воздействия на его проводимость. Эти эксперименты каждый раз загадочным образом терпели неудачу в самых разных конфигурациях и материалах. Группа стояла на месте, пока Бардин не предложил теорию, в которой использовались поверхностные состояния, не позволяющие полю проникнуть в полупроводник. Группа сменила фокус на изучение этих поверхностных состояний, и они собирались почти ежедневно, чтобы обсудить работу. В группе было отличное взаимопонимание, и был свободный обмен идеями. К зиме 1946 года у них было достаточно результатов, чтобы Бардин отправил статью о состояниях поверхности в Physical Review. Браттейн начал эксперименты по изучению поверхностных состояний с помощью наблюдений, сделанных при освещении поверхности полупроводника ярким светом. Это привело к появлению еще нескольких статей (одна из которых написана в соавторстве с Шокли), в которых плотность поверхностных состояний оценивалась как более чем достаточная для объяснения неудачных экспериментов. Темп работ значительно ускорился, когда точечные контакты между полупроводником и проводниками начали окружать электролитами. Мур построил схему, которая позволяла им легко изменять частоту входного сигнала, и предложил использовать гликольборат (гу), вязкое химическое вещество, которое не испаряется. Наконец, они начали получать некоторые доказательства усиления мощности, когда Пирсон, действуя по предложению Шокли, приложил напряжение к капле gu, помещенной на p – n-переход..
A стилизованная копия первого транзистора, изобретенного в Bell Labs 23 декабря 1947 г. 23 декабря 1947 г. Бардин и Браттейн работали без Шокли, когда им удалось создать транзистор с точечным контактом с усилением.. В следующем месяце патентные поверенные Bell Labs начали работу над патентными заявками.
Поверенные Bell Labs вскоре обнаружили, что принцип полевого эффекта Шокли был предвиден и запатентован в 1930 году Джулиус Лилиенфельд, который подал свой MESFET -подобный патент в Канаде 22 октября 1925 года.
Шокли публично взял на себя львиную долю признания за изобретение транзистора; это привело к ухудшению отношений Бардина с Шокли. Однако руководство Bell Labs последовательно представляло всех трех изобретателей как команду. Шокли в конце концов взбесил и оттолкнул Бардина и Браттейна, и он по сути заблокировал им обоим работу над переходным транзистором. Бардин начал заниматься теорией сверхпроводимости и покинул Bell Labs в 1951 году. Браттейн отказался от дальнейшей работы с Шокли и был переведен в другую группу. Ни Бардин, ни Браттейн не имели большого отношения к разработке транзистора после первого года после его изобретения.
«Транзистор» (портманто из «крутизны» и «резистора») был 1/50 размера электронных ламп, которые он заменил в телевизорах и радиоприемниках, потреблял гораздо меньше энергии, был намного более надежен и позволял электрическим устройствам стать более компактными.
Мемориальная доска, посвященная памяти Джона Бардина и теории сверхпроводимости, в Университете штата Иллинойс в Урбане-Шампейне К 1951 году Бардин искал новую работу. Фред Зейтц, друг Бардина, убедил Университет штата Иллинойс в Урбане-Шампейн сделать Бардину предложение в размере 10 000 долларов в год. Бардин принял предложение и покинул Bell Labs. Он поступил на инженерный и физический факультеты Иллинойского университета в Урбана-Шампейн в 1951 году. Он был профессором электротехники и физики в Иллинойсе. Его доктор философии студент Ник Холоньяк (1954) изобрел светодиод в 1962 году.
В Иллинойсе он провел два крупных исследования программы, одна на факультете электротехники и одна на физическом факультете. Программа исследований на кафедре электротехники касалась как экспериментальных, так и теоретических аспектов полупроводников, а программа исследований на физическом факультете касалась теоретических аспектов макроскопических квантовых систем, в частности сверхпроводимости и квантовых жидкостей.
Он был с 1951 по 1975 годы работал профессором в Иллинойсе, а затем стал почетным профессором. В более позднюю жизнь Бардин продолжал активно участвовать в академических исследованиях, в течение которых он сосредоточился на понимании потока электронов в волнах зарядовой плотности (ВЗП) через соединения с металлической линейной цепью. Его предложения о том, что перенос электронов ВЗП является коллективным квантовым явлением (см. Макроскопические квантовые явления ), первоначально были встречены скептически. Однако эксперименты, опубликованные в 2012 году, показывают колебания тока ВЗП в зависимости от магнитного потока через трисульфидные кольца тантала, аналогичные поведению сверхпроводящих устройств квантовой интерференции (см. SQUID и эффект Ааронова-Бома ). Подтверждая идею о том, что коллективный перенос электронов на КЗП имеет фундаментально квантовую природу. (См. квантовую механику.) Бардин продолжал свои исследования на протяжении 1980-х и опубликовал статьи в Physical Review Letters и Physics Today менее чем за год до своей смерти.
В 1956 году Джон Бардин разделил Нобелевскую премию по физике с Уильямом Шокли из лаборатории полупроводников Бекмана. Instruments и Уолтера Браттэна из Bell Telephone Laboratories «за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта».
На церемонии вручения Нобелевской премии в Стокгольме, Браттейн и Шокли получил свои награды в ту ночь от короля Густава VI Адольфа. Бардин привел на церемонию вручения Нобелевской премии только одного из своих троих детей. Король Густав упрекнул Бардина из-за этого, и Бардин заверил короля, что в следующий раз он приведет всех своих детей на церемонию. Он сдержал свое обещание.
В 1957 году Бардин в сотрудничестве с Леоном Купером и его докторантом Джоном Робертом Шриффером предложил стандартная теория сверхпроводимости, известная как теория BCS (названа по инициалам).
В 1972 году, Бардин разделил Нобелевскую премию по физике с Леоном Н. Купером из Университета Брауна и Джоном Робертом Шриффером из Университета Пенсильвания «за совместно разработанную теорию сверхпроводимости, обычно называемую БКШ-теорией». Это была вторая Нобелевская премия Бардина по физике. Он стал первым, кто получил две Нобелевские премии в той же области. Только трое других когда-либо получали более одной Нобелевской премии.
Бардин привел троих своих детей на церемонию вручения Нобелевской премии в Стокгольме. Бардин отдал большую часть своей Нобелевской премии на финансирование лекций в память Фрица Лондона в Университете Дьюка.
Помимо того, что он дважды был удостоен Нобелевской премии, Бардин получил множество других наград, включая:
Бардин также был важным советником Xerox Corporation. Хотя по натуре он был тихим, он предпринял нехарактерный шаг, призвав руководителей Xerox сохранить на плаву их калифорнийский исследовательский центр Xerox PARC, когда материнская компания подозревала, что ее исследовательский центр будет малоэффективным.
Бардин женился на Джейн Максвелл 18 июля 1938 года. В Принстоне он встретил Джейн во время визита к своим старым друзьям в Питтсбурге.
Бардин был ученым. с очень скромным характером. Хотя он почти 40 лет проработал профессором в Университете Иллинойса, его больше всего запомнили соседи за то, что он устраивал кулинарные ужины, где он готовил еду для своих друзей, многие из которых не знали о его достижениях в университете. Он всегда спрашивал своих гостей, нравится ли им поджаренная булочка с гамбургером (так как ему так нравилась его). Ему нравилось играть в гольф и ходить на пикники со своей семьей. Лилиан Ходдесон, историк из Университета Иллинойса, написавший книгу о Бардине, сказала, что, поскольку он «радикально отличался от популярного стереотипа о« гении »и не был заинтересован в том, чтобы казаться отличным от обычного, публика и СМИ часто его не замечали». 128>
Когда во время интервью 1988 года Бардина спросили о его убеждениях, он ответил: «Я не религиозный человек, поэтому не думаю об этом много». Однако он также сказал: «Я чувствую, что наука не может дать ответ на основные вопросы о смысле и цели жизни». Бардин действительно верил в кодекс моральных ценностей и поведения. Детей Джона Бардина в церковь водила его жена, которая преподавала в воскресной школе и была церковным старейшиной. Несмотря на это, он и его жена дали понять, что не верят в загробную жизнь и другие религиозные идеи.
Бардин умер от болезни сердца в возрасте 82 в Бригам и женская больница в Бостоне, Массачусетс, 30 января 1991 года. Хотя он жил в Шампейн-Урбана, он приехал в Бостон для медицинской консультации. Бардин и его жена Джейн (1907–1997) похоронены на кладбище Форест-Хилл, Мэдисон, Висконсин. У них остались трое детей, Джеймс, Уильям и Элизабет Бардин Грейтак, а также шесть внуков.
—Chicago Tribune передовая статья, 3 февраля 1991 г.
В честь профессора Бардина инженерный четырехугольник Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн назван Квадратом Бардина.
Также в честь Бардина Sony Corporation выделила профессорскую кафедру Джона Бардина за 3 миллиона долларов в Иллинойсском университете в Урбана-Шампейн, начиная с 1990 года. Корпорация SONY во многом обязана своим успехом. коммерциализирует транзисторы Бардина в портативных телевизорах и радиоприемниках и работал с исследователями из Иллинойса. Нынешний профессор Джона Бардина - Ник Холоньяк, докторант и протеже Бардина.
Во время смерти Бардина тогдашний канцлер Университета Иллинойса Мортон Вейр сказал: «Это редкий человек, чья работа меняет жизнь каждого американца; работа Джона изменила жизнь».
Бардин был отмечен 6 марта 2008 года на почтовой марке США в рамках серии «Американские ученые», созданной художником Виктором Стабиным. Марка за 0,41 доллара была открыта на церемонии в Университете Иллинойса. Его цитата гласит: «Физик-теоретик Джон Бардин (1908–1991) дважды получил Нобелевскую премию по физике - в 1956 году как соавтор транзистора и в 1972 году за объяснение сверхпроводимости. Транзистор проложил путь для всех современных электроника, от компьютеров до микрочипов. Разнообразные применения сверхпроводимости включают инфракрасные датчики и медицинские системы визуализации ». Среди других ученых в листе «Американские ученые» - биохимик Герти Кори, химик Линус Полинг и астроном Эдвин Хаббл.
Портал биографии  | Викицитатник содержит цитаты, связанные с: Джоном Бардином |
включая его 2 Нобелевские лекции 