Andre Geim, 'n fisikus moderne wetenskaplike: biografie, wetenskaplike prestasies, toekennings en pryse

Sir Andre Geim - Lid van die Royal Society, die Universiteit van Manchester en die Brits-Nederlandse fisikus, gebore in Rusland. Saam met Konstantin Novoselov in 2010 is hy bekroon met die Nobelprys vir fisika vir sy werk op grafeen. Op die oomblik is hy Regius Professor en Direkteur van die Sentrum vir Nanotegnologie en mezonauki Manchester Universiteit.

Andre Geim: biografie

Gebore in 'n familie van 21.10.58 Konstantin Geim en Nina Nikolayevna Bayer. Sy ouers was Sowjet-ingenieurs van Duitse oorsprong. Volgens Heim, die ouma van sy moeder was Joodse en hy gely het van anti-Semitisme, want sy naam klink Joodse. Geim het 'n broer Vladislav. In 1965 verhuis sy familie na die stad van Naltsjik, waar hy skool toe gegaan, wat spesialiseer in Engels. Na sy studies met lof, twee keer het hy probeer om die Moskou ingenieur Instituut betree, maar was nie aangeneem. Toe het hy die dokumente aan die MIPT, en hierdie keer het hy in staat was om te doen. Volgens hom het die studente studeer baie hard - die druk was so sterk dat mense dikwels af gebreek en die skool verlaat het, en 'n paar beland met depressie, skisofrenie en selfmoord.

akademiese loopbaan

Andre Geim ontvang sy diploma in 1982, en in 1987 het 'n PhD in Fisika van Metals Institute of Vastetoestandfisika in Chernogolovka. Volgens die wetenskaplike, terwyl hy wou nie betrokke raak in hierdie rigting, en verkies om elementêre deeltjie fisika en astrofisika, maar vandag was hy tevrede met hul keuse.

Geim gewerk as 'n navorsingsgenoot by die Instituut vir Mikroëlektronika Technologies in wetenskap, en sedert 1990 - die Universiteit van Nottingham (twee keer), Bad en Kopenhagen. Volgens hom het in die buiteland kan hy betrokke raak in navorsing, en nie om te gaan met die politiek, en het daarom besluit om die USSR te verlaat.

Jobs in Nederland

Sy eerste voltydse posisie Andre Geim gewen in 1994, toe hy 'n assistent-professor van die Universiteit van Nijmegen, waar hy gefokus op mesoscopic supergeleiding. Later het hy Nederlandse burgerskap. Een van sy nagraadse studente was Konstantin Novoselov, wat sy belangrikste wetenskaplike vennoot geword. Maar volgens Geim, sy akademiese loopbaan in Nederland was ver van wolklose. Hy is aangebied om 'n professoraat in Nijmegen en Eindhoven, maar hy het geweier omdat hy gevind dat die Nederlandse akademiese stelsel te hiërargiese en uitvoering van kleinlike politiek, dit is baie soortgelyk aan die Britse, waar elke werknemer gelyk is. In sy Nobelprys lesing Game later het hy gesê dat hierdie situasie was 'n bietjie onwerklik, want buite die universiteit hy hartlik oral verwelkom, insluitende sy toesighouer, en ander wetenskaplikes.

Beweeg na die Verenigde Koninkryk

In 2001, het Game 'n professor in fisika aan die Universiteit van Manchester, en in 2002 aangestel as Direkteur van die Manchester Center mezonauki en nanotegnologie en Professor Lenguorti. Vrou en 'n lang tyd medeskrywer Irina Grigorieva ook verskuif na Manchester as 'n onderwyser. Later was hulle aangesluit deur Konstantin Novoselov. Sedert 2007, Game het 'n senior fellow by die Raad van Ingenieurswese en Fisiese Wetenskappe Navorsing. In 2010 het die Universiteit van Nijmegen aangestel hom professor van innoverende materiaal en nanowetenskap.

navorsing

Geim staat om 'n eenvoudige manier om 'n laag grafiet atome, wat bekend staan as grafeen, in samewerking isoleer met wetenskaplikes by die Universiteit van Manchester en IMT vind. In Oktober 2004 het die groep die resultate gepubliseer in die joernaal Science.

Grafeen bestaan uit koolstof lagie wie se atome gerangskik in 'n twee-dimensionele sel. Dit is die dunste materiaal in die wêreld, en ook een van die mees duursame en soliede. In wese is daar baie potensiaal aansoeke, en dit is 'n uitstekende alternatief vir silikon. Volgens Heim, kan een van die eerste aansoeke van grafeen die ontwikkeling van buigsame touch screens wees. Hy het 'n nuwe materiaal nie patenteer, want om dit te doen sou hy 'n spesifieke veld van toepassing en 'n vennoot in die bedryf nodig het.

Die fisikus is die ontwikkeling van Biomimetic gom, wat bekend geword het as geitjie band as gevolg van die klewerigheid van geitjie ledemate. Hierdie studies is nog in 'n vroeë stadium, maar dit gee hoop dat in die toekoms mense kan klim na die plafon soos Spiderman sal wees.

In 1997, Geim oorweeg die moontlike gevolge van magnetisme op die water, wat gelei het tot die bekende opening van direkte diamagneties levitasie van water, wat is bekend vir sy demonstrasie Zwevende 'n padda. Hy het ook op supergeleiding en mesoscopic fisika betrokke.

Oor die keuse van vakke van sy navorsing Geim gesê hy verag die benadering, wanneer baie kies 'n onderwerp vir sy PhD tesis, en dan voort te gaan dieselfde onderwerp voor aftrede. Voordat hy sy eerste voltydse posisie ontvang, verander hy sy onderwerp vyf keer, en dit het hom gehelp baie om te leer.

In die 2001 het hy die medeskrywer van sy gunsteling hamster Tisha.

Geskiedenis van die ontdekking van grafeen

Een herfs aand in 2002 Andre Geim gedink oor koolstof. Hy spesialiseer in 'n mikroskopies dun materiaal en gewonder hoe die subtielste lae materiaal kan optree onder sekere eksperimentele toestande. Grafiet, bestaande uit 'n monovalente films, was 'n duidelike kandidaat vir die navorsing, maar die standaard metodes van isolasie van ultradun monsters sal oorverhit en vernietig dit. Daarom Heim opdrag een van die nuwe nagraadse Ja Jiang probeer om so dun monster te kry, so ver as moontlik, ten minste 'n paar honderd atoom lae, poleer grafiet kristal grootte van 'n duim. 'N Paar weke later, Jiang het koolstof graan gebring in 'n petribakkie. Na bestudering van dit onder 'n mikroskoop Heim het hom gevra om weer te probeer. Jiang het gesê dat dit al wat oorbly van die kristal. In 'n tyd wanneer die spel skertsend bestraf hom dat die gegradueerde student uitgewis die berg 'n sandkorrel, een van sy senior kollegas het in die asblik knoppe gebruik plakband, taai kant van wat was bedek met 'n grys, effens blink film van grafiet reste kry.

In laboratoriums regoor die wêreld, is navorsers met behulp van die band om die gom eienskappe van die eksperimentele monsters te toets. Die lae koolstof, grafiet komponente, swak gebind (s g. 1564 materiaal word gebruik in potlode, as dit 'n sigbare merk laat op die papier) sodat die band maklik skei vlok. Spel sit 'n stukkie van die tape onder die loep geneem en bevind dat die dikte van die grafiet was minder as die een wat hy tot dusver gesien het. Vou, comprimeren en sny die band, was hy in staat om selfs dunner lae bereik.

Geim was die eerste om die twee-dimensionele materiaal te isoleer: koolstof monatomiese laag wat onder atoom mikroskoop is 'n vliegtuig van die rooster heksagone, wat lyk soos 'n heuningkoek. Teoretiese fisici noem dit stof grafeen, maar hulle het nie verwag dat dit verkry kan word by kamertemperatuur. Hulle het gedink die materiaal disintegreer in mikroskopiese balle. In plaas Heym het grafeen bly in een vliegtuig, wat gerimpelde as stabiliseer agent.

Grafeen: die merkwaardige eienskappe

Andre Geim ingeroep die hulp van gegradueerde student Konstantin Novoselov, en hulle het begin om veertien uur per dag om te leer nuwe dinge. As hulle het 'n reeks eksperimente, waartydens die treffende eienskappe van die materiaal is die volgende twee jaar gevind. As gevolg van sy unieke struktuur, elektrone sonder lyding van die gevolge van ander lae, kan vrylik deur die tralies heen en baie vinnig beweeg. Die geleiding van grafeen is 'n duisend keer meer koper. Die eerste openbaring vir Heym waarneming is uitgespreek "veld-effek", wat op sy beurt in die teenwoordigheid van 'n elektriese veld, wat dit moontlik maak om die geleiding beheer manifesteer. Hierdie effek is een van die kenmerkende eienskappe van die silikon gebruik word in rekenaar chip. Dit dui daarop dat grafeen sy plaasvervanger, wat rekenaar vervaardigers gesoek vir baie jare kan wees.

Die pad na erkenning

Geim en Konstantin Novoselov het 'n drie-bladsy papier beskryf hul ontdekkings geskryf. Haar twee keer afgekeur Nature, een resensent wat gesê het dat die isolasie van 'n stabiele tweedimensionele materiaal is nie moontlik, en die ander het dit nie sien nie "voldoende wetenskaplike vooruitgang." Maar in Oktober 2004 'n artikel getiteld "Die effek van die elektriese veld in die koolstofatoom-dik films" is gepubliseer in die joernaal Science, 'n groot indruk gemaak het op die wetenskaplikes - in die voorkant van hulle fiksie werklikheid.

stortvloed van ontdekkings

Laboratoriums regoor die wêreld het begin om te studeer met behulp van kleefband tegniek spel, en wetenskaplikes het ander eienskappe van grafeen geïdentifiseer. Al was dit die dunste materiaal in die heelal, dit was 150 keer sterker as staal. Grafeen bewys soepel as rubber, en kan gerek word tot 120% van sy lengte. Deur navorsing Filippa Kima, gevolg deur wetenskaplikes aan die Columbia Universiteit, is daar gevind dat hierdie materiaal is meer elektries geleidend as die voorheen geïnstalleerde. Kim grafeen geplaas in 'n vakuum, waar geen ander materiaal nie kan vertraag sy beweging subatomiese deeltjies en het getoon dat het die "mobiliteit" - die tempo waarteen elektriese lading gaan deur die halfgeleier - 250 keer groter as dié van silikon.

tegnologie ras

In 2010, ses jaar na die ontdekking gemaak dat André Geim en Konstantin Novoselov die Nobelprys nog toegeken. Toe die media genoem grafeen "wonderwerk materiaal", 'n stof wat "die wêreld kan verander." Genader deur akademiese navorsers in die velde van fisika, elektriese ingenieurswese, medisyne, chemie en ander. Uitgereik patente vir die gebruik van grafeen in batterye, buigsame uitstallings, stelsels, ontsouting, gevorderde sonkrag-aangedrewe, ultra-vinnige mikrorekenaars.

grafeen-airgel - wetenskaplikes in China het die ligste materiaal in die wêreld geskep. Dit is 7 keer ligter as lug - stof per kubieke meter weeg 160 g Grafeen-airgel is vervaardig deur vries-droog die gel wat die grafeen en nanobuise.

Die Universiteit van Manchester, waar hulle werk Geim en Novoselov, die Britse regering het 60 miljoen dollar belê om te skep op sy basis die Nasionale Instituut van grafeen, wat sou toelaat dat die land wees op gelyke voet met die wêreld se top patent-houers - Korea, China en die Verenigde State van Amerika, wat die wedloop begin vir die skepping van die eerste die wêreld se revolusionêre produkte wat gebaseer is op die nuwe materiaal.

Honneurs

Eksperimenteer met magnetiese levitasie van lewendige paddas het nie heeltemal die gevolg dat verwag Maykl Berri en Andre Geim. Ig Nobelprys is toegeken aan hulle in 2000

In 2006, Geim gewen Scientific American tydskrif 50.

In 2007 het die Instituut vir Fisika aan hom die prys en medalje van die Mott. Dan is Heim verkies Genoot van die Royal Society.

Spel en Novoselov verdeel toekenning 2008 jaar, "Evrofizika" "vir die opsporing en isolasie van monohydric koolstof laag en die definisie van sy merkwaardige elektroniese eienskappe." In 2009 het hy die toekenning Kerber.

Nog 'n bonus Andreya Geyma, vernoem Dzhona Karti, wat hy die Amerikaanse Nasionale Akademie van Wetenskappe toegeken in 2010, gegee "vir sy eksperimentele besef en ondersoek van grafeen, 'n twee-dimensionele vorm van koolstof."

Ook in 2010 ontvang hy een van ses ere professorate van die Royal Society en die Hughes-medalje "vir die revolusionêre ontdekking van grafeen en die onthulling van sy merkwaardige eienskappe." Spel is eredoktorsgrade van die Stanford Universiteit, Instituut vir Tegnologie Zurich, die Universiteit van Antwerpen en Manchester.

In 2010, het hy 'n ridder van die Orde van die Nederlandse Leeu vir sy bydrae tot die Nederlandse wetenskap. In 2012, vir dienste aan die wetenskap Game hy het 'n ridder BA. Hy is verkies 'n buitelandse lid van die Akademie van Wetenskappe van die Verenigde State van Amerika Mei 2012

Nobelpryswenner

Geim en Novoselov vir baanbrekersnavorsing van grafeen is bekroon met die Nobelprys vir fisika in 2010 het hy gehoor van die toekenning, Geim gesê hy het nie verwag om dit te kry vanjaar en nie van plan daaroor die volgende verandering hul planne. Die moderne fisikus gehoop dat grafeen en ander tweedimensionele kristalle alledaagse lewe van die mensdom sal verander in die dieselfde manier soos die plastiek. Die toekenning het hom die eerste man wat die Nobelprys en Ig Nobelprys gelyktydig gewen. Die lesing is gehou op 8 Desember 2010 in die Universiteit van Stockholm.