Джон Бардін
Джон Барді́н (англ. John Bardeen; (23 травня 1908, Медісон — 30 січня 1991, Бостон) — американський фізик. Двічі лауреат Нобелівської премії: у 1956 за винахід транзистора та у 1972 за мікроскопічну теорію надпровідності.
Джон Бардін | |
---|---|
англ. John Bardeen | |
Народився | 23 травня 1908[1][2][…] Медісон, Вісконсин |
Помер | 30 січня 1991[1][2][…] (82 роки) Бостон ·інфаркт міокарда |
Поховання | Forest Hill Cemeteryd[3] |
Місце проживання | Медісон |
Країна | США |
Національність | США |
Діяльність | фізик, винахідник, викладач університету, інженер-електрик |
Alma mater | Університет Вісконсин-Медісон Принстонський університет |
Галузь | фізика |
Заклад | Bell Labs |
Посада | професор |
Вчителі | Юджин Пол Вігнер |
Відомі учні | Джон Роберт Шріффер Нік Голоняк |
Аспіранти, докторанти | Джон Роберт Шріффер Нік Голоняк John H. Miller, Jr.d David William Allenderd[4] William Lauchlin McMilland[4] Stephen Reynolds Arnoldd[4] James William Brayd[4] John Richard Clemd[4] Richard Elmo Coovertd[4] Peter Vance Grayd[4] Jerome Luther Hartked[4] Daniel Warren Honed[4] Jared Logan Johnsond[4] Paul John Leurgansd[4] Wesley Northey Mathewsd[4] Daniel Charles Mattisd[4] Michael Francis Millead[4] Peter Benjamin Millerd[4] Rolland Albert Missmand[4] Sang Boo Namd[4] William Manos Portnoyd[4] Kendal True Rogersd[4] Wayne Earl Tefftd[4] Milton William Valentad[4] John W. Wilkinsd[4] |
Членство | Лондонське королівське товариство Академія наук СРСР[5] Угорська академія наук Національна академія наук США Американська академія мистецтв і наук Російська академія наук Американське фізичне товариство[6] |
Відомий завдяки: | винахід транзистора теорія надпровідності |
Батько | Charles Russell Bardeend |
У шлюбі з | Jane Maxwelld |
Діти | James M. Bardeend William A. Bardeend |
Нагороди | |
Джон Бардін у Вікісховищі |
Юні роки і освіта
Джон Бардін народився 23 травня 1908 року в Медісоні, штат Вісконсин, США в сім'ї Чарльза і Алтеї Бардінів. Чарльз Бардін був професором анатомії в університеті Вісконсина і допомагав в заснуванні там медичної школи. До шлюбу Алтея викладала у Лабораторній Школі Деві і управляла фірмою внутрішнього декору. Після шлюбу вона стала помітною фігурою у світі мистецтва.
Математичний талант Бардіна дав рано про себе знати. Його учитель математики в сьомому класі спонукав Бардіна розв'язувати задачі підвищеної складності і пізніше 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 кількома роками раніше. Затримка із закінченням школи була пов'язана з прослуховуванням додаткових дисциплін в іншій школі, а також зі смертю матері. Він поступив у Вісконсинський університет у 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 електротехніки в 1928 р. Він прослухав усі курси лекцій з фізики і математики, 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 вчені Поль Дірак, Вернер Гейзенберг і Арнольд Зоммерфельд.
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 аспірантури з математики в Принстонському університеті.
Бардін вивчав математику і фізику як аспірант, і згодом написав дисертацію на здобуття ступеня доктора філософії з математичної фізики в галузі фізики твердого тіла під керівництвом лауреата Нобелівської премії Юджина Вігнера. Він отримав ступінь у 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, з якою одружився ще до від'їзду з Принстона.
Подальше життя і кар'єра
Восени 1938 року Бардін приступив до виконання обов'язків доцента в Міннесотському університеті.
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 році йому запропонували участь в Мангеттенському проєкті, 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 галузі - фізики твердого тіла. Йому запропонували тільки невелике підвищення. Знання з фізики твердого тіла зробили Бардіна цінним працівником для Лабораторії Белла, у якій саме в той час відкрили відділ твердого тіла. Пам'ятаючи, що університет не надав підтримки його дослідженням, він вирішив у 1945 прийняти спокусливу пропозицію від Лабораторії Белла.
Лабораторія Белла
У жовтні 1945 Бардін почав працювати в лабораторії Белла. Він з сім'єю переїхав до міста 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 у Принстоні. 23 грудня 1947 року Бардін, Браттейн і Вільям Шоклі (менеджер Бардіна на той момент) створили транзистор.
Винахід транзистора
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[7].
Адвокати лабораторії Белла скоро з'ясували, що принцип ефекту поля Шоклі був очікуваним і був запатентований в 1930 році Юліусом Лілієнфельдом, який подав його в MESFET — як патент у Канаді 22 жовтня 1925[8].
Шоклі отримав 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 над планарним транзистором. Бардін почав досліджувати теорію надпровідності і покинув лабораторію 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[9].
«Транзистор» (комбінація «англ. transconductance» i «англ. resistor») був у 50 разів меншим від вакуумної лампи. Його використання у радіо та телевізорах дозволило зробити ці пристрої компактнішими.
Повернення в академічні кола
Бардін долучився до інженерного факультету університету Іллінойса 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 на 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 через його пікніки, на яких він готував їжу для своїх друзів, багато з яких і не підозрювали про його досягнення в університеті. На його честь названий блок в інженерному відділенні університету Іллінойса.
Ксерокс
Бардін був авторитетним 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
Бардін помер від зупинки серця 30 січня 1991 року в Бостоні. Похований на кладовищі Форест-Гілл (англ. Forest Hill Cemetery) в Медісоні (Вісконсин)[10]
Публікації
Вибір публікацій від A Biographical Memoir (David Pines, wyd. National Academy of Sciences 2013)[11]
- 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
Література
- Храмов Ю. А. Бардин, Джон // Физики: Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и дополн. — М.: Наука, 1983. — С. 23. — 400 с.
- Hoddeson, Lillian and Vicki Daitch True Genius: the Life and Science of John Bardeen. — National Academy Press, 2002. (ISBN 0-309-08408-3)
- Біографія Джона Бардіна (англ.) [Архівовано 27 січня 2006 у Wayback Machine.]
Посилання
- Біографія [Архівовано 16 травня 2008 у Wayback Machine.](англ.)
- Біографія з сайту нобелівського комітету [Архівовано 18 травня 2008 у Wayback Machine.](англ.)[недоступне посилання]
- Біографія з сайту Nobel-Winners.com [Архівовано 1 грудня 2008 у Wayback Machine.](англ.)
- Біографія з сайту історичного центру IEEE(англ.)
- Інтерв'ю Бардіна про його враження від Принстона(англ.)