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三位美国大学教授分享2016年诺贝尔物理学奖


评论(0)|2016-10-16|发布:量子 |收藏


  瑞典皇家科学院10月4日宣布,将2016年诺贝尔物理学奖授予戴维·索利斯、邓肯·霍尔丹和迈克尔·科斯特利茨这三名科学家,以表彰他们在物质的拓扑相变和拓扑相方面的理论发现。


    戴维·索利斯(David J. Thouless) 




  David James Thouless生于1934年。他博士毕业于康奈尔大学,导师是著名物理学家汉斯·贝特(Hans Bethe,也是1967年的诺奖得主),现于美国华盛顿大学任教。他在原子、电子与核子的扩展系统方面做出了很多理论上的贡献,研究领域包括超导现象、核物质特性,以及核内激发态集体运动等。Thouless是英国皇家学会会士、美国艺术与科学院院士、美国国家科学院院士,在获得诺奖之前还获得了1990年的沃尔夫奖、1993年的保罗·狄拉克奖等等。


  邓肯· 霍尔丹(F. Duncan M. Haldane)



  Frederick Duncan Michael Haldane出生于1951年9月14日,他是普林斯顿大学的尤金·希金斯教授。他对于凝聚态物理有许多基础性的贡献,比较知名的研究包括卢京格尔液体(Luttinger liquid),描述一维自旋链的理论,分数量子霍尔效应理论等等。他获得过诸多奖项和荣誉,包括:英国皇家学会会员,美国物理学会会士,狄拉克奖章等。


  迈克尔·科斯特利茨(John Michael Kosterlitz)



  John Michael Kosterlitz 是苏格兰人,现任布朗大学教授,其父Hans Walter Kosterlitz是一名生物化学家。他硕士毕业于剑桥大学,博士毕业于牛津大学,其后在伯明翰大学、康奈尔大学等地做过博士后。1974年就职于伯明翰大学,历任讲师、副教授,1982年任布朗大学教授。Kosterlitz 的研究方向主要是凝聚态理论,一维/二维物理,其中相变领域包括:随即体系、电子局域化、自旋玻璃态等;临界动力学包括:融化、凝固。在得到诺贝尔奖之前Kosterlitz还得过许多奖项:1981年,英国物理学会授予其麦克斯韦奖(Maxwell Medal and Prize),2000年,美国物理学会就其Kosterlitz-Thouless相变理论的成就授予其昂萨格奖(Lars Onsager Prize),1993年,Kosterlitz成为美国物理学会会士。

  拓扑学是数学的一个分支,它主要研究的是几何图形或空间在连续改变形状后还能保持不变的性质。据诺贝尔奖评选委员会介绍,三名获奖者将拓扑概念应用于物理研究,这是他们取得成就的关键。
  上世纪70年代,索利斯和科斯特利茨用拓扑理论推翻了当时超导性和超流体不能在薄层中存在的理论,并证明了超导性可在低温状态存在,解释了其在温度升高时消失的机制与相变。相变指的就是物质从一种相转变为另一种相的过程,而物质分固相、液相、气相这三种。
  到了80年代,索利斯又对之前的一项实验做出解释,即超薄导电层的导电率可以实现整数级精确度量,证明了这些整数本身的自然属性都是拓扑状态。几乎同一时期,霍尔丹发现可以利用拓扑概念来解释一些材料中存在的小磁铁链的特性。
  瑞典皇家科学院在新闻公报中说,今年的获奖研究成果开启了一个未知世界的领域,获奖者利用高等数学方法研究物质的不寻常阶段或状态,如超导体、超流体和薄磁膜。得益于他们开创性的研究,科学家们现在可以探索物质的新相变,未来有望应用于材料科学和电子学领域。
  今年诺贝尔物理学奖奖金共800万瑞典克朗(约合93.33万美元),索利斯将获得其中一半,霍尔丹与科斯特利茨将共享另一半。


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