Johnas Bardeenas – tranzistoriaus išradėjas ir dvigubas Nobelio laureatas

Johnas Bardeenas — tranzistoriaus bendraišradėjas ir vienintelis dvigubas Nobelio fizikos laureatas: gyvenimas, moksliniai laimėjimai ir BCS superlaidumo teorijos indėlis.

Johnas Bardeenas (1908 m. gegužės 23 d. – 1991 m. sausio 30 d.) – amerikiečių fizikas ir elektros inžinierius, žinomas kaip vienintelis žmogus, pelnęs dvi Nobelio fizikos premijas. Jo darbai turėjo lemiamą įtaką modernios elektronikos ir kvantinės medžiagų fizikos raidai.

Biografija ir išsilavinimas

Bardeenas gimė Madisone, Viskonsino valstijoje. Jo tėvas Čarlzas Bardeenas dirbo Viskonsino universiteto Medicinos mokykloje. Viskonsino–Madisono universitete Johnas įgijo elektros inžinerijos bakalauro ir magistro laipsnius, o 1936 m. apsigynė fizikos daktaro laipsnį Prinstono universitete. Po studijų jis dirbo tiek tyrėju, tiek dėstytoju, o vėliau daug metų bendradarbiavo su Bell Laboratories ir universitetais.

Tranzistorius ir 1956 m. Nobelio premija

1947 m. gruodžio 23 d. Bardeenas kartu su Williamu Shockley ir Walteriu Brattainu išrado tranzistorių. Bardeeno ir Brattaino darbas lėmė pirmojo veikiančio taško kontaktinio tranzistoriaus sukūrimą, o Shockley vėliau išplėtė teorines idėjas ir pasiūlė jungtinių tranzistorių koncepciją. Tranzistorius pakeitė elektronikos pramonę: jis leido kurti mažesnius, efektyvesnius ir patikimesnius prietaisus nei ankstesni vakuuminiai vamzdeliai, tapo šiuolaikinių kompiuterių, ryšio ir vartojamosios elektronikos pagrindu.

Už šį pasiekimą Bardeenas, Brattainas ir Shockley 1956 m. pasidalijo Nobelio fizikos premija.

BCS superlaidumo teorija ir antra Nobelio premija

Vėliau Bardeenas kryptingai dirbo teorinės fizikos srityje kartu su Leonu Cooperiu ir Johnu Robertu Schriefferiu. Jie 1957 m. sukūrė vadinamąją BCS (Bardeen–Cooper–Schrieffer) superlaidumo teoriją. Ši teorija paaiškino, kaip elektronai kristale gali susitverti į vadinamuosius Cooper poras ir kaip tokios poros, sąveikaudamos su fononais, sukuria energijos tarpą bei atsparumo nulį – pagrindinius superlaidumo reiškinius. BCS teorija suteikė fundamentinį supratimą apie žemų temperatūrų superlaidumo mechanizmą ir tapo pagrindu tolimesniems teoriniams ir eksperimentiniams tyrimams.

Už šį darbą Bardeenas kartu su Cooperiu ir Schriefferiu 1972 m. vėl gavo Nobelio fizikos premiją.

Akademinė veikla ir palikimas

1951–1991 m. Bardeenas buvo Ilinojaus universiteto Urbanoje–Šampanėje elektros inžinerijos ir fizikos profesorius. Jis aktyviai dalyvavo mokslinių tyrimų vadovavime, parengė daug mokslininkų ir paliko gausų mokslinių publikacijų archyvą. Jo darbai apie puslaidininkius ir superlaidumą sudaro kertines šių sričių dalis.

• Pagrindiniai pasiekimai:
  • Tranzistoriaus išradimas (1947) – pradžia šiuolaikinei elektronikai.
  • BCS teorija (1957) – pagrindinis superlaidumo paaiškinimas.
  • Dvi Nobelio fizikos premijos (1956 ir 1972) – vienintelis asmuo, kuris tai pasiekė šioje srityje.

Bardeenas buvo žinomas kaip kuklus, kruopštus tyrėjas ir įkvepiantis dėstytojas. Jo darbai turėjo ilgalaikį praktinį poveikį: tranzistorius padėjo pradžią mikroelektronikai ir informacinių technologijų revoliucijai, o BCS teorija – modernioms superlaidžių medžiagų ir prietaisų taikymo galimybėms (pvz., medicinos vaizdavimo aparatams, magnetiniams rezonansams, aukštos efektyvumo magnetams).

Johnas Bardeenas mirė 1991 m. sausio 30 d. Jo mokslinis palikimas iki šiol tebėra kertinis elektronikos ir kondensuotųjų medžiagų fizikos pažangos pagrindas.

Paieška pagal raidę