Andre Geim, en fysiker moderne vitenskaps: biografi, vitenskapelige prestasjoner, utmerkelser og priser

Sir Andre Geim - Medlem av Royal Society, University of Manchester og britisk-nederlandske fysikeren, ble født i Russland. Sammen med Konstantin Novoselov i 2010 ble han tildelt Nobelprisen i fysikk for sitt arbeid på graphene. I dag er han Regius professor og direktør for Senter for nanoteknologi og mezonauki Manchester University.

Andre Geim: biografi

Født i en familie av 21.10.58 Konstantin GEIM og Nina Nikolayevna Bayer. Hans foreldre var sovjetiske ingeniører av tysk opprinnelse. Ifølge Heim, bestemor til hans mor var jøde, og han led av antisemittisme, fordi navnet hans høres jødisk. GEIM har en bror Vladislav. I 1965 flyttet familien til byen Naltsjik, der han gikk på skolen, som spesialiserer seg på engelsk. Etter eksamen med laud, han to ganger forsøkt å gå inn i Moscow Engineering Physics Institute, men ble ikke vedtatt. Da han ga dokumentene til MIPT, og denne gangen han var i stand til å gjøre. Ifølge ham, studentene studerte veldig hardt - trykket var så sterk at folk ofte brøt sammen og forlot skolen, og noen endte opp med depresjon, schizofreni og selvmord.

akademisk karriere

Andre Geim fikk sin diplom i 1982, og i 1987 ble en doktorgrad i fysikk fra Metals Institute of Solid State Physics i Chernogolovka. Ifølge forskeren, mens han ikke ønsker å engasjere seg i denne retningen, og foretrakk å elementær partikkelfysikk og astrofysikk, men i dag var han fornøyd med sine valg.

GEIM jobbet som forsknings førsteamanuensis ved Institutt for Microelectronics Technologies i Sciences, og siden 1990 - Universitetet i Nottingham (to ganger), bad og København. Ifølge ham, i utlandet kan han drive forskning, og ikke å forholde seg til politikk, og derfor besluttet å forlate Sovjetunionen.

Jobber i Nederland

Hans første heltidsstilling Andre Geim vant i 1994, da han ble assisterende professor ved Universitetet i Nijmegen, der han fokuserte på mesoskopisk superledning. Senere fikk han nederlandsk statsborgerskap. En av hans hovedfagsstudenter var Konstantin Novoselov, som ble hans viktigste vitenskapelige partner. Men ifølge GEIM, hans akademiske karriere i Nederland var langt fra skyfri. Han ble tilbudt et professorat ved Nijmegen og Eindhoven, men han nektet fordi han fant det nederlandske akademiske systemet er for hierarkisk og gjennomføring av smålig politikk, er det ganske lik den britiske, der hver ansatt er lik. I sitt Nobelforedrag Spill senere sa han at denne situasjonen var litt surrealistisk, fordi utenfor universitetet han var hjertelig velkommen overalt, inkludert hans veileder, og andre forskere.

Flytte til Storbritannia

I 2001 ble spillet en professor i fysikk ved Universitetet i Manchester, og i 2002 ble utnevnt til direktør for Manchester Center mezonauki og nanoteknologi og professor Lenguorti. Kone og lang tid medforfatter Irina Grigorieva også flyttet til Manchester som lærer. Senere fikk de selskap av Konstantin Novoselov. Siden 2007, ble spillet en senior stipendiat ved Council of Engineering og Fysisk Sciences Research. I 2010, Universitetet i Nijmegen utnevnt ham professor i innovative materialer og nanovitenskap.

forskning

GEIM i stand til å finne en enkel måte for å isolere ett lag av grafitt-atomer, kjent som graphene, i samarbeid med forskere ved University of Manchester og IMT. I oktober 2004 ble gruppen publisert resultatene i tidsskriftet Science.

Graphene består av lag av kull som har atomer arrangert i en to-dimensjonal sekskant. Det er den tynneste materiale i verden, og også en av de mest holdbare og solide. I substans er det mange potensielle anvendelser, og det er et utmerket alternativ til silisium. Ifølge Heim, kan en av de første anvendelser av graphene være utvikling av fleksible berøringsskjermer. Han gjorde ikke patentere et nytt materiale, fordi å gjøre det han ville trenge en bestemt bruksområde og en partner i bransjen.

Den fysiker ble utviklet biomimetisk klebemiddel, som ble kjent som Gekko bånd på grunn av klebrigheten av Gekko lemmer. Disse studiene er fortsatt på et tidlig stadium, men det gir håp om at i fremtiden vil folk kunne klatre til taket som Spiderman.

I 1997 GEIM vurdere mulige effekter av magnetisme på vannet, noe som førte til den berømte åpningen av direkte diamagnetic levitasjon av vann, som er kjent for sin demonstrasjon levitating en frosk. Han arbeidet også på superledning og mesoskopisk fysikk involvert.

Om valg av fag i sin forskning GEIM sa han forakter tilnærming, da mange velger et emne for sin doktoravhandling, og deretter fortsette i samme fag før avgang. Før han fikk sin første heltidsstilling, endret han sin lagt fem ganger, og det hjalp ham mye å lære.

I 2001, han medforfatter kalte sin favoritt hamster Tisha.

Historien om oppdagelsen av graphene

En høstkveld i 2002 Andre Geim tenkt på karbon. Han spesialiserte seg på et mikroskopisk tynne materialer og lurte på hvordan de minste lag av materialer kan oppføre seg under visse eksperimentelle forhold. Grafitt, som består av en enverdig filmer, var en opplagt kandidat for forskning, men de vanlige metoder for isolering av ultratynne prøver ville bli overopphetet og ødelegges det. Derfor instruert Heim en av de nye utdannet Ja Jiang prøve å få så tynn prøve, så langt det er mulig, minst flere hundre atom lag, polering grafitt krystallstørrelse på en tomme. Et par uker senere, har Jiang brakt karbonkorn i en petriskål. Etter å ha studert den under et mikroskop Heim ba ham om å prøve på nytt. Jiang sa at dette er alt som er igjen av krystallen. I en tid da spillet spøkefullt truet ham at graduate student slettet i fjellet for å få et sandkorn, en av hans eldre kolleger så i søppel klumper brukt Scotch tape, klebrige siden av som var dekket med en grå, lett glinsende film av grafitt rester.

I laboratorier over hele verden, er forskere som anvender båndet for å teste de klebende egenskaper av de eksperimentelle prøver. Lagene av karbon, grafitt komponenter, bundet svakt (s g. 1.564 materiale anvendes i blyanter, da den etterlater et synlig merke på papiret) slik at båndet skiller lett flasse. Spillet satt et stykke duct tape under mikroskopet og fant at tykkelsen på grafitt var mindre enn den han hadde sett så langt. Folding, komprimere og kutte tapen, var han i stand til å oppnå enda tynnere lag.

GEIM var den første til å isolere de to-dimensjonale materiale: karbon monoatomisk lag at det under atom mikroskop er et plan av gittersekskanter, ligner en honeycomb. Teoretiske fysikere et stoff som heter graphene, men de gjorde ikke forutse at det kan fås ved romtemperatur. De tenkte materialet spaltes til mikroskopiske kuler. I stedet Heym så graphene forblir i et plan, som er fordypninger som stabiliseringsmiddel.

Graphene: de bemerkelsesverdige egenskaper

Andre Geim vervet hjelp av graduate student Konstantin Novoselov, og de begynte å fjorten timer om dagen for å lære nye ting. Som de gjennomført en rekke eksperimenter, der de streikende egenskapene til materialet ble funnet av de neste to årene. På grunn av sin unike struktur, elektroner uten å lide effekten av andre lag, kan bevege seg fritt gjennom gitteret og ekstremt hurtig. Ledningsevnen av graphene er tusen ganger mer kobber. Den første åpenbaring for Heym observasjonen ble uttalt "felt-effekt", som manifesterer seg i nærvær av et elektrisk felt, noe som gjør det mulig å styre ledningsevnen. Denne effekten er en av de definerende karakteristikk av silisiumet som brukes i databrikker. Dette tyder på at graphene kan være hans erstatter, som datamaskinprodusenter søkt i mange år.

Veien til anerkjennelse

GEIM og Konstantin Novoselov har skrevet en tre-siders artikkel som beskriver sine funn. Hennes to ganger avvist Nature, en som sa at isolering av stabile todimensjonal materiale ikke er mulig, og den andre fikk ikke se det "tilstrekkelig vitenskapelig fremgang." Men i oktober 2004, en artikkel med tittelen "Effekten av det elektriske feltet i karbonatomet tykke filmer" ble publisert i tidsskriftet Science, har gjort et sterkt inntrykk på forskerne - foran dem fiksjon blir virkelighet.

skred av funn

Laboratorier rundt om i verden har begynt å studere ved hjelp av teip teknikk spillet, og forskere har identifisert andre egenskaper av graphene. Selv om det var det tynneste materiale i universet, var 150 ganger sterkere enn stål. Graphene viste seg å være bøyelig gummi, og kan strekkes opp til 120% av dets lengde. Gjennom forskning Filippa Kima, fulgt av forskere ved Columbia University, ble det funnet at dette materialet er mer elektrisk ledende enn den tidligere installerte. Kim graphene plassert i et vakuum, der ingen andre materialer ikke kunne forsinke dets bevegelse subatomære partikler og viste at den har "mobilitet" - den hastighet med hvilken elektriske ladning som passerer gjennom halvleder - 250 ganger større enn den til silisium.

teknologi rase

I 2010, seks år etter oppdagelsen av at laget Andre Geim og Konstantin Novoselov Nobelprisen ennå blitt tildelt. Da media kalt graphene "mirakel materiale", et stoff som "kan forandre verden." Kontaktet av akademiske forskere innen fysikk, elektronikk, medisin, kjemi og andre. Utstedt patenter for bruk av graphene i batterier, fleksible skjermer, avsaltingssystemer, avanserte solcelledrevne, ultra-raske datamaskiner.

Forskere i Kina har skapt det letteste materialet i verden - graphene-aerogel. Det er 7 ganger lettere enn luft - substans per kubikkmeter veier 160 g Graphene-aerogel fremstilles ved frysetørking av gel inneholdende den graphene og nanorør.

The University of Manchester, hvor de arbeider GEIM og Novoselov, den britiske regjeringen har investert 60 millioner dollar å lage på sitt grunnlag National Institute of graphene, som ville tillate landet å være på nivå med verdens beste patentholdere - Korea, Kina og USA, som startet løpet for etableringen av den første verdens revolusjonerende produkter basert på det nye materialet.

Honours

Eksperimenter med magnetisk levitasjon av levende frosker brakte ikke helt det resultatet som forventer Maykl Berri og Andre Geim. Ig Nobel Prisen ble tildelt dem i 2000

I 2006 GEIM vunnet Scientific American magazine 50.

I 2007, Institutt for fysikk tildelt ham prisen og medalje av Mott. Da Heim ble valgt medlem av Royal Society.

Spill og Novoselov delt award 2008 år, "Evrofizika" "for påvisning og isolering av én- karbon lag og definisjonen av sin bemerkelsesverdige elektroniske egenskaper." I 2009 mottok han prisen Kerber.

En annen bonus Andreya Geyma, oppkalt Dzhona Karti, som han ble tildelt den amerikanske National Academy of Sciences i 2010, ble gitt "for hans eksperimentelle realisering og undersøkelse av graphene, en to-dimensjonal form av karbon."

Også i 2010 fikk han en av seks æresprofessorater av Royal Society og hughesmedaljen "for revolusjonerende oppdagelsen av graphene og avsløre sin bemerkelsesverdige egenskaper." Spillet har blitt tildelt æresdoktorer fra Delft University of Technology, Institute of Technology Zurich, Universitetet i Antwerpen og Manchester.

I 2010 ble han ridder av Order of the Dutch Lion for hans bidrag til den nederlandske vitenskap. I 2012, for tjenester til vitenskapen Spill han ble gjort en ridder bachelor. Han ble valgt en utenlandsk medlem av Academy of Sciences i USA mai 2012

nobelprisvinner

GEIM og Novoselov for banebrytende forskning av graphene ble tildelt Nobelprisen i fysikk i 2010, høringen av prisen, GEIM sa at han ikke regne med å få det i år, og kommer ikke til å endre sine fremtidige planer i denne forbindelse. Den moderne fysiker håpet at graphene og andre todimensjonale krystaller vil forandre hverdagen til menneskene på samme måte som gjorde plast. Tildelingen gjorde ham til den første mannen som vant Nobel og Ig Nobel Prisen samtidig. Foredraget ble holdt 8. desember 2010 i Universitetet i Stockholm.