Джон Бардін

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Nobel prize medal.svg Nobel prize medal.svg Джон Бардін
Bardeen.jpg
Народився 23 травня 1908(1908-05-23)
Медісон, Вісконсін
Помер 30 січня 1991(1991-01-30) (82 роки)
Бостон
Громадянство Flag of the United States.svg США
Національність США
Alma mater Університет Вісконсин-Медісон
Принстонський університет
Галузь наукових інтересів фізика
Заклад Bell Labs
Відомі учні Джон Роберт Шріффер
Нік Голоняк
Відомий завдяки: винахід транзистора
теорія надпровідності
Нагороди Nobel prize medal.svg Нобелівська премія з фізики (1956), (1971),
Медаль пошани IEEE (1971)

Commons-logo.svg Медіафайли у Вікісховищі

Nobel prize medal.svg

Джон Барді́н (англ. John Bardeen; *23 травня 1908 — †30 січня 1991) — американський фізик. Двічі лауреат Нобелівської премії: у 1956 за винахід транзистора та у 1972 за мікроскопічну теорію надпровідності.

Юні роки і освіта[ред.ред. код]

Джон Бардін народився в Медісоні, штат Вісконсін, США в сім'ї Чарльза і Алтей Бардінів. Чарльз Бардін був професором анатомії в університеті Вісконсіна і допомагав в заснуванні там медичної школи. До заміжжя Алтея викладала у Лабораторній Школі Деві і управляла фірмою по внутрішньому декоруванню. Після заміжжя вона стала помітною фігурою у світі мистецтва.

Математичний талант Бардіна дав рано про себе знати. Його учитель з математики за сьомий клас спонукав Бардіна розв'язувати задачі підвищеної складності і внаслідок цього Бардін дякував йому за «те що він першим розбудив його цікавість до математики».

Бардін закінчив школу у віці 15 років, хоча він міг закінчити її ще декількома роками раніше. Затримка із закінченням школи була повязана із прослуховуванням додаткових дисциплін в іншій школі, а також зі смертью матері. Він поступив у Вісконсінський університет в 1923 р.

У коледжі він вступив до братства Зета-Псі. Необхідний вступний внесок він заробив частково і грою в більярд.

Бардін отримав ступінь бакалавра і магістра по електричній техніці в 1928 р. Він прослухав усі курси лекцій по фізиці і математиці, які були йому цікаві і закінчив університет за 5 років - на рік довше, ніж зазвичай. Це дозволило йому одночасно написати магістерську дисертацію під керівництвом Лео Петерса. Його наставниками з математики були Воррен Вівер і Едвард Ван Флек. Головним наставником із фізики був Джон ван Флек, але також великий вплив на нього мали такі вчені, як Поль Дірак, Вернер Гейзенберг і Арнольд Зоммерфельд.

Меморіальна дошка пам'яті Бардіна та теорії надпровідністі, в Іллінойському університеті в Урбані і Шампейні

Деякий час після закінчення університету Бардін залишався у Вісконсині, продовжуючи свої дослідження, але потім перейшов працювати на три роки в Gulf Research Laboratories - дослідницьке відділення компанії Gulf Oil з Пітсбурга. Після того, як ця робота перестала цікавити його, він подав заяву і був прийнятий на програму аспіранта з математики в Принстонському університеті.

Бардін вивчав математику і фізику як аспірант, і згодом написав дисертацію для отримання ступеня доктора філософії з математичної фізики (аналог ступеня кандидата фіз.-мат. наук) в області фізики твердого тіла під керівництвом лауреата Нобелівської премії Юджина Вігнера. Він отримав ступінь в Принстоні в 1936. Через смерть батька Бардін не зміг закінчити свою дисертацію до початку роботи в Гарвардському університеті за постдоківською стипендією, і вимушений був дописувати її впродовж першого семестру свого перебування там.

У Принстоні, під час візиту до свого старого друга в Пітсбург, він зустрів Джейн Максвелл. Вони одружилися ще до його від'їзду з Принстона.

Подальше життя і кар'єра[ред.ред. код]

Осінню 1938 року Бардін приступив у виконанню обов'язків асистент-професора в уіверситеті Міннесоти.

У 1941 розгорілася світова війна і колеги переконали Бардіна перейти на роботу в артилерійську лабораторію ВМС США. Передбачалося, що він пропрацює там чотири роки. У 1943 ріку йому запропонували брати участь в Мангеттенському проекті, але він відмовився з сімейних причин. За свою службу в артилерійській лабораторії він був нагороджений Медаллю за похвальну громадянську службу.

Після закінчення Другої світової війни Бардін спробував повернутися в академічні кола. Проте університет Міннесоти не усвідомив важливості молодої області - фізики твердого тіла. Йому запропонували тільки невелике підвищення. Знання по фізиці твердого тіла зробили Бардіна безцінною фігурою для лабораторій Белла, які тільки що відкрили відділ твердого тіла. Пам'ятаючи, що університет не надав підтримки його дослідженням, він вирішив у 1945 прийняти спокусливу пропозицію від Лабораторій Белла.

Лабораторії Белла[ред.ред. код]

Джон Бaрдін, Вiльям Шoклі та Волтер Браттейн в Лабораторії Белла, 1948.

У жовтні 1945 Бардін почав працювати в Лабораторіях Белла. Він з сім'єю переїхав в місто Саміт у Нью-Джерсі, що було в межах поїздки на автобусі від дослідницького кампусу Мюррей-Гілл. Він знову подружився з Волтером Браттейном, з яким раніше познайомився через його брата. Брат Браттейна також був аспірантом в Принстоні. 23 грудня 1947 року Бардін, Браттейн і Вільям Шоклі (менеджер Бардіна на той момент) створили транзистор.

Винахід транзистора[ред.ред. код]

Стилізована копія першого транзистора винайденого у Лабораторії Белла в грудні 23, 1947

23 грудня 1947, Бардіну і Браттейну, працюючи без Шоклі, вдалося створити точково-контактний транзистор, що дав підсилення. Наступного місяця, 'патентні повірені Лабораторії Белла розпочали працювати над патентною заявкою.[1]

Адвокати Лабораторії Белла скоро з'ясували, що Шоклівський принцип ефекту поля був очікуваним і був запатентований в 1930 році Юліусом Лілієнфельдом, який подав його в MESFET - як патент у Кaнаді 22 жовтня 1925.[2]

Шоклі взяв левову частину заслуги за винахід транзистора, що призвело до погіршення відносин із Бардіном. Управління Лабораторії Белла, однак, представило всіх трьох винахідників як одну команду. Шоклі, зрештою, розлютився і відсторонив Бардіна і Браттейна та по суті заблокував їх двох від робіт з планарним транзистором. Бардін почав досліджувати теорію надпровідності і покинув Лабораторії Белла в 1951 році. Браттейн відмовився далі працювати з Шоклі і був переведений до іншої групи. Ні Бардін, ні Браттейн не мали багато спільного з розробками транзистора протягом першого року після його винаходу. [3]

"Транзистор" (комбінація "transcонsconductance" i "resistor") був 1/50 меншим від вакуумної лампи. Це дозволило використовувати їх у радіо та телевізорах, зробили ці пристрої компактнішими.

Повернення в академічні кола[ред.ред. код]

Бардін долучився до інженерного факультету університету Іллінойсу в 1951. Першим аспірантом Бардіна був Нік Голоняк (1954) - винахідник першого "видимого" лазера та світлодіода в 1962.

Спільно з Леоном Купером і Джоном Робертом Шріффером Бардін працював над теорією звичайних надпровідників, яка була названа в їхню честь - теорія БКШ. За цю роботу його нагородили Нобелівською премією за 1972 рік.

Бардін отримав Медаль шани IEEE в 1971 за "видатний внесок у розуміння провідності твердих тіл, винахід транзистора і мікроскопічну теорію надпровідності".

Бардін славився своєю скромністю. Попри те, що він майже 40 років був професором в Іллінойсі, його сусіди і студенти пам'ятали його в основному за його пікнікі, на яких він готував їжу для своїх друзів, багато з яких і не підозрювали про його досягнення в університеті. У його честь названий двір в інженерному відділенні університету Іллінойсу.

Ксерокс[ред.ред. код]

Бардін був значимим радником корпорації Ксерокс. Незважаючи на свою тиху натуру, він зробив нехарактерний для нього крок, переконуючи менеджерів Ксероксу підтримати дослідницький центр Каліфорнії - Ксерокс Парк, - коли головна компанія вважала, що її дослідницький центр приносить мало користі.

Смерть[ред.ред. код]

Бардін помер від зупинки серця 30 січня 1991 року в Бостоні. Похований на кладовищі  Forest Hill Cemetery в Медісоні (Вісконсин)[4]

Публікації[ред.ред. код]

 Вибір публікацій від A Biographical Memoir (David Pines, wyd. National Academy of Sciences 2013)[5]  

•1936 – J. Bardeen, Theory of the work function, Part II. The surface double layer, Phys. Rev. 49:653-663

•1936 – J. Bardeen, Electron exchange in the theoy of metals (abstract), Phys. Rev. 50:1098

•1937 – J. Bardeen, Conductivity of monovalent metals, Phys. Rev. 52:88-97

•1937 – J. Bardeen, On the density of energy levels of heavy nuclei, Phys. Rev. 51:799-803

•1938 – J. Bardeen, Compressibilities of the alkali metals, J. Chem. Phys. 6:372-378

•1938 – J. Bardeen, E. Feenberg, Symmetry effects in the spacing of nuclear energy levels, Phys. Rev. 54:809-818

•1941 – J. Bardeen, Theory of superconductivity (abstract). Phys. Rev. 59:928

•1948 – J. Bardeen, W.H. Brattain, The transistor, a semi-conductor triode, Phys. Rev. 74:230-231

•1950 – J. Bardeen, Wave functions for superconducting electrons, Phys. Rev. 80: 567-574

•1951 – J. Bardeen, Relation between lattice vibration and London’s theories of superconductivity, Phys. Rev. 81:829-834

•1955 – J. Bardeen, D. Pines,, Electron-phonon interaction in metals, Phys. Rev. 99:1140-1150

•1956 – J. Bardeen, Theory of superconductivity, w: Encyclopedia of Physics, vol. 15. pp. 274-369. Heidelberg: Springer-Verlag

•1957 – J. Bardeen, L.N. Cooper, J. R. Schrieffer, Microscopic theory of superconductivity. Phys. Rev. 106:162-164

•1957 – J. Bardeen, L.N. Cooper, J. R. Schrieffer., Theory of superconductivity, Phys. Rev. 108:1175-1204

•1961 – J. Bardeen, J.R. Schrieffer, Recent developments in superconductivity, w: Progress in low temperature physics, vol. III, ed. C.J. Gorter, s. 170-287, Amsterdam: North Holland

•1965 – J. Bardeen, M.J. Stephen, Theory of the motion of vortices in superconductors, Phys. Rev. A 140:1197-1207

•1967 – J. Bardeen, G. Baym, D. Pines, Effective interaction of He3 atoms in dilute solutions of He3 in He4 at low temperatures, Phys. Rev. 156:207-22l

•1973 – D. Allender, J. Bardeen, J. Bray, Model for an exciton mechanism of superconductivity, Phys. Rev. B 7:1020-1029


Примітки[ред.ред. код]

  1. Biography of John Bardeen 2. PBS. Процитовано 2007-12-24. 
  2. Шаблон:Patent
  3. Crystal Fire p. 278
  4. Шаблон:Сite web
  5. David Pines. A Biographical Memoir (en). National Academy of Sciences; www.nasonline.org. Процитовано 2016-04-26. 


Література[ред.ред. код]


Посилання[ред.ред. код]