Andre Geim, un fizician modern, om de știință: biografie, realizări științifice, premii și premii

Sir Andre Geim - Membru al Societății Regale, Universitatea din Manchester si fizicianul britanic-olandez, sa născut în Rusia. Împreună cu Konstantin Novoselov, în 2010 a fost distins cu Premiul Nobel in fizica pentru munca sa de pe grafen. În prezent, el este Regius profesor si director al Centrului pentru Nanotehnologie si mezonauki Manchester University.

Andre Geim: biografie

Născut într-o familie de 21.10.58 Konstantin Geim și Nina Nikolayevna Bayer. Părinții lui erau ingineri sovietici de origine germană. Potrivit lui Heim, bunica mamei sale era evreu, iar el suferea de antisemitism, pentru că numele lui sună evreu. Geim au un frate Vladislav. În 1965 familia sa mutat în orașul Nalchik, unde a mers la școală, specializat în limba engleză. După ce a absolvit cu onoruri, el a încercat de două ori să intre în Inginerie Fizică Institutul de Moscova, dar nu a fost adoptată. Apoi, el a dat documentele la MIPT, iar de data aceasta el a fost în stare să facă. Potrivit lui, elevii au studiat foarte greu - presiunea a fost atât de puternic încât oamenii de multe ori sa rupt în jos și a plecat de școală, iar unii sa încheiat cu depresie, schizofrenie si suicid.

carieră academică

Andre Geim a primit diploma în 1982, iar în 1987 a devenit doctor în fizică a Metalelor Institutul de Fizică Solid State în Chernogolovka. Potrivit om de știință, în timp ce el nu a vrut să se angajeze în această direcție, preferând să fizica particulelor elementare și astrofizică, dar astăzi el a fost mulțumit de alegerea lor.

Geim a lucrat ca cercetător asociat la Institutul de Microelectronică Tehnologii în științe, iar din 1990 - Universitatea din Nottingham (de două ori), baie și Copenhaga. Potrivit lui, în străinătate s-ar putea angaja în cercetare, și nu să se ocupe de politică, și, prin urmare, a decis să părăsească URSS.

Locuri de muncă în Țările de Jos

Primul său post full-time Andre Geim a câștigat în 1994, când a devenit profesor asistent de la Universitatea din Nijmegen, unde sa concentrat pe superconductivitatea mezoscopic. Mai târziu, el a primit cetățenia olandeză. Unul dintre elevii săi absolvent a fost Konstantin Novoselov, care a devenit principalul său partener științific. Cu toate acestea, în conformitate cu Geim, cariera academică în Țările de Jos a fost departe de a fi lipsit de nori. El a fost oferit un post de profesor la Nijmegen și Eindhoven, dar a refuzat pentru că el a găsit sistemul universitar olandez este prea ierarhică și executarea politicianism, este destul de similar cu britanic, în cazul în care fiecare angajat este egal. În prelegerea joc Nobel mai târziu, el a spus că această situație a fost un pic ireal, pentru că în afara universității a fost primit cu căldură peste tot, inclusiv superiorul său, și alți oameni de știință.

Mutarea în Marea Britanie

În 2001, jocul a devenit profesor de fizica la Universitatea din Manchester, iar în 2002 a fost numit director al mezonauki Manchester Center si nanotehnologia și profesorul Lenguorti. Soția și-lungă perioadă de timp de co-autor Irina Grigorieva, de asemenea, sa mutat la Manchester, ca profesor. Mai târziu, ei s-au alăturat Konstantin Novoselov. Din 2007, jocul a devenit un coleg senior la Consiliul de Inginerie si Stiinte Fizice de Cercetare. În 2010, Universitatea din Nijmegen la numit profesor de materiale inovatoare și nanoștiința.

cercetare

Geim capabil să găsească o modalitate simplă de a izola un strat de atomi de grafit, cunoscut sub numele de grafen, în colaborare cu cercetătorii de la Universitatea din Manchester si IMT. În octombrie 2004, grupul a publicat rezultatele în revista Science.

Grafenul este format din straturi de carbon al cărui atomi aranjate într-un hexagon bidimensional. Acesta este cel mai subtire materialul din lume, și, de asemenea, una dintre cele mai durabile și solide. În esență, există multe aplicații potențiale, și este o alternativa excelenta la siliciu. Potrivit lui Heim, una dintre primele aplicații ale grafen pot fi dezvoltarea de ecrane tactile flexibile. El nu a patentat un nou material, pentru că acest lucru ar avea nevoie de un domeniu specific de aplicare și un partener în industrie.

Fizicianul a fost în curs de dezvoltare adeziv biomimetice, care a devenit cunoscut sub numele de bandă Gecko, din cauza rigidității membrelor gecko. Aceste studii sunt încă într-un stadiu incipient, dar dă speranța că în viitor oamenii vor fi în măsură să urce la tavan ca Spiderman.

În 1997, Geim ia în considerare posibilele efecte ale magnetismului asupra apei, ceea ce a dus la celebra deschiderea de levitație diamagnetice directe a apei, care este renumit pentru demonstrația levita o broască. El a lucrat, de asemenea, pe supraconductibilitate și fizica mezoscopic implicate.

Despre alegerea subiecților cercetării sale Geim a spus că disprețuiește abordare, atunci când mulți alege un subiect pentru teza sa de doctorat, și apoi să continue același subiect înainte de pensionare. Înainte de a primit prima poziție cu normă întreagă, el a schimbat subiectul său de cinci ori, și l-au ajutat foarte mult să învețe.

În 2001 el a numit co-autor al hamster lui favorit Tisha.

Istoria descoperirii Grafenul

Într-o seară de toamnă în 2002, Andre Geim gândit de carbon. El specializat într-un material subțire și microscopic se întreba cum straturile de materiale subtile se pot comporta în anumite condiții experimentale. Grafit constând dintr-un filme monovalenți, a fost un candidat evident pentru cercetare, dar metodele standard de izolare a probelor de ultrasubțiri ar fi supraîncălzit și a distrus-o. De aceea, Heim instruit unul din nou absolvent Da Jiang încerca să obțină eșantion atât de subțire, în măsura în care este posibil, cel puțin câteva sute de straturi atomice, lustruire grafit dimensiunea cristalului de un inch. Câteva săptămâni mai târziu, Jiang a adus cereale de carbon într-un vas Petri. După ce a studiat la microscop Heim ia cerut să încerce din nou. Jiang a spus că acest lucru este tot ce a mai rămas din cristal. La un moment în care jocul la mustrat în glumă că elevul absolvent șters de pe munte pentru a obține un bob de nisip, unul dintre colegii lui senior văzut în bulgări de gunoi utilizate banda scotch, din care partea adezivă a fost acoperită cu o peliculă de culoare gri, ușor strălucitor de reziduuri de grafit.

În laboratoarele din intreaga lume, cercetatorii folosesc banda pentru a testa proprietățile adezive ale probelor experimentale. Straturile de carbon, componente de grafit, legat slab (material s g. 1564 este folosit în creioane, deoarece lasă un semn vizibil pe hârtie), astfel încât banda ușor. Flake separă Jocul a pus o bucată de bandă adezivă sub microscop și a constatat că grosimea grafitului a fost mai mică decât cea pe care a văzut până acum. Plierea, comprimarea și secționarea banda, el a fost capabil să realizeze straturi chiar mai subțiri.

Geim au fost primii pentru a izola bidimensional material: strat monoatomic carbon sub microscop atomic este un plan al hexagoanele cu zăbrele, care seamănă cu un fagure. fizicienii teoretice o substanta numita grafen, dar ei nu a anticipat că aceasta poate fi obținută la temperatura camerei. Ei au crezut că materialul dezintegrează în bile microscopice. În schimb Heym văzut grafen rămâne într-un singur plan, care este denivelari ca agent de stabilizare.

Grafenul: proprietățile remarcabile

Andre Geim înrolat ajutorul student absolvent Konstantin Novoselov, și au început să paisprezece ore pe zi pentru a învăța lucruri noi. După cum au efectuat o serie de experimente, în timpul căreia s-au găsit proprietățile izbitoare ale materialului în următorii doi ani. Datorita structurii sale unice, electronii fără a suferi efectele altor straturi, se pot deplasa liber prin zăbrele și extrem de rapid. Conductivitatea graphene este de o mie de ori mai mult cupru. Prima descoperire pentru observarea Heym a fost pronunțată „efect de câmp“, care se manifestă în prezența unui câmp electric, ceea ce permite controlul conductivitatea. Acest efect este una dintre caracteristicile definitorii ale siliciului utilizat în cipuri de calculator. Acest lucru sugerează că grafen ar putea fi inlocuitorul lui, pe care producătorii de computere căutat de mai mulți ani.

Calea spre recunoaștere

Geim și Konstantin Novoselov au scris o lucrare de trei pagini care descrie descoperirile lor. Ei au respins de două ori Natura, un referent care a spus că izolarea materialului bidimensional stabilă nu este posibilă, iar celălalt nu a văzut că „progresul științific suficiente.“ Dar, în octombrie 2004, un articol intitulat „Efectul câmpului electric în filmele de atom de carbon gros“, a fost publicat in revista Science, care a făcut o impresie mare asupra oamenilor de știință - în fața lor ficțiune devine realitate.

avalanșă de descoperiri

Laboratoarele din întreaga lume au început să studieze cu ajutorul unui adeziv joc tehnica de bandă, iar oamenii de știință au identificat alte proprietăți ale grafen. Deși a fost cel mai subtire materialul din univers, a fost de 150 de ori mai puternic decât oțelul. Grafenul dovedit maleabil ca cauciuc și poate fi întins până la 120% din lungimea sa. Prin cercetare Filippa Kima, urmat de oamenii de știință de la Universitatea Columbia, sa constatat că acest material este mai conductor electric decât instalat anterior. Kim graphene plasat într-un vid, în cazul în care nici un alt material care nu ar putea încetini mișcarea particulelor subatomice și a arătat că are „mobilitatea“ - rata la care sarcina electrică trece prin semiconductor - 250 de ori mai mare decât cea de siliciu.

cursă de tehnologie

În 2010, șase ani de la descoperirea pe care a făcut Andre Geim și Konstantin Novoselov Premiul Nobel a fost încă atribuit. Apoi, mass-media numit grafen „material minune“, o substanță care „poate schimba lumea.“ Abordati de cercetători universitari din domeniile fizicii, inginerie electrică, medicină, chimie si altele. Brevetele eliberate pentru utilizarea grafen în baterii, display - uri flexibile, sisteme de desalinizare, microcalculatoare, avansate ultra-rapide alimentat cu energie solara.

Oamenii de știință din China au creat cel mai ușor materialul din lume - grafen-aerogel. Acesta este de 7 ori mai ușor decât aerul - substanță pe metru cub cântărește 160 g Grafena-aerogel este produsă prin congelare uscarea gelului care conține grafen și nanotuburi.

Universitatea din Manchester, unde lucrează Geim și Novoselov, guvernul britanic a investit 60 de milioane de dolari pentru a crea pe baza sa de la Institutul National de grafen, ceea ce ar permite țării să fie la egalitate cu mărci de brevete deținătorii din lume - Coreea, China și Statele Unite, care au început cursa pentru crearea primului produse revoluționare din lume bazate pe noul material.

Onoruri

Experiment cu levitație magnetică de broaște vii nu a adus destul de rezultatul care se așteaptă Maykl Berri și Andre Geim. Ig Nobel Premiul a fost acordat pentru a le în 2000

În 2006, Geim a castigat stiintific revista americana 50.

În 2007, Institutul de Fizică ia acordat premiul și medalia de Mott. Apoi, Heim a fost ales membru al Societății Regale.

Jocul și Novoselov împărțit premiul anul 2008, ședința „Evrofizika“ „pentru detectarea și izolarea stratului de carbon monohidroxilici și definirea proprietăților sale electronice remarcabile.“ În 2009, el a primit premiul Kerber.

Un alt bonus Andreya Geyma, numit Dzhona Karti, care a fost distins al Academiei Naționale de Științe din SUA, în 2010, a fost dat „pentru realizarea lui experimentale și investigarea grafen, o formă bidimensională de carbon.“

De asemenea, în 2010, el a primit unul dintre cele șase profesorale de onoare al Societatii Regale si Medalia Hughes „pentru descoperirea revoluționară a grafen și dezvăluie proprietățile sale remarcabile.“ Jocul a fost distins cu doctorate onorifice de la Universitatea de Tehnologie Delft, Institutul de Tehnologie din Zurich, Universitatea din Anvers și Manchester.

În 2010, el a devenit Cavaler al Ordinului olandez Leul pentru contribuția sa la știința olandeză. În 2012, pentru serviciile de știință joc a fost făcut un burlac cavaler. A fost ales membru străin al Academiei de Științe a Statelor Unite mai 2012

laureat al Premiului Nobel

Geim și Novoselov pentru cercetare revolutionara de grafen a primit Premiul Nobel pentru fizică în 2010, audierea de atribuire, Geim a spus că nu se așteaptă să-l în acest an, și nu se va schimba planurile lor de viitor în acest sens. Fizicianul modernă a sperat că grafen și alte cristale bidimensionale se vor schimba viața de zi cu zi a omenirii în același fel cum a făcut din plastic. Premiul l-a făcut primul om care a castigat Nobel și Ig Premiul Nobel simultan. Lecția a avut loc pe 08 decembrie 2010, în Universitatea din Stockholm.