Andre Geim, fizičar moderan naučnik: biografija, naučna dostignuća, nagrade i priznanja

Sir Andre Geim - član Kraljevskog društva, University of Manchester i britansko-holandski fizičar, rođen je u Rusiji. Zajedno sa Konstantin Novoselov 2010. godine dobio je Nobelovu nagradu za fiziku za svoj rad na grafena. U ovom trenutku on je Regius profesor i direktor Centra za nanotehnologije i mezonauki Manchester University.

Andre Geim: biografija

Rođen je u porodici 21.10.58 Konstantin Geim i Nina Nikolajevna Bayer. Njegovi roditelji bili su sovjetski inženjeri njemačkog porijekla. Prema Heim, baka mu je majka bila Jevrejka, i on je patio od antisemitizma, jer njegovo ime zvuči Jevreji. Geim imam brata Vladislava. Godine 1965. njegova porodica preselila u grad Nalchik, gdje je išao u školu, specijalizirana na engleskom jeziku. Nakon što je diplomirao s počastima, dva puta je pokušao da uđe u Moskvi inženjering Instituta za fiziku, ali nije usvojen. Zatim je dao dokumente MIPT, a ovaj put je bio u stanju da uradi. Prema njegovim riječima, studenti studirali vrlo teško - pritisak je bio toliko jak da ljudi često pokvario i napustila školu, a neki završili sa depresijom, shizofrenijom i samoubistvo.

akademsku karijeru

Andre Geim diplomirao je 1982. godine, a 1987. postao je doktor fizike Metals Instituta za fiziku čvrstog stanja u Černogolovka. Prema naučnik, a on nije želio da se uključe u tom pravcu, radije elementarnu fiziku čestica i astrofizike, ali danas da je zadovoljan njihov izbor.

Geim radio kao stručni saradnik u Institutu za mikroelektroniku tehnologije u znanosti, a od 1990. - University of Nottingham (dva puta), Bath i Kopenhagen. Prema njegovim riječima, u inostranstvu mogao bi se uključe u istraživanje, a ne da se bavi politikom, a samim tim i odlučio da napusti SSSR-a.

Poslovi u Nizozemskoj

Njegov prvi punim radnim vremenom Andre Geim osvojio 1994. godine, kada je postao docent na Univerzitetu u Nijmegen, gdje je fokusiran na Mesoscopic supravodljivost. Kasnije je dobio holandsko državljanstvo. Jedan od njegovih diplomiranih studenata bio Konstantin Novoselov, koji je postao njegov glavni naučni partnera. Međutim, prema Geim, svoju akademsku karijeru u Nizozemskoj bio je daleko od oblaka. On je ponudio profesor na Nijmegen i Eindhoven, ali je on odbio jer je našao holandski akademskog sistema je previše hijerarhijski i izvršenje politikanstva, to je prilično sličan britanskom, gdje je jednaka svakog zaposlenog. U svom Nobelove predavanju Igra je kasnije rekao da je ova situacija bila pomalo nadrealno, jer izvan univerziteta je toplo pozdravio svuda, uključujući i njegovog nadzornika, i drugi naučnici.

Prelazak na Velikoj Britaniji

U 2001. godini, Game postao profesor fizike na Univerzitetu u Mančesteru, a 2002. je imenovan za direktora mezonauki i nanotehnologije Manchester Center i profesor Lenguorti. Supruga i dugogodišnji koautor Irina Grigorieva i preselio u Manchester kao nastavnik. Kasnije su im se pridružili Konstantin Novoselov. Od 2007. godine, igra je postala viši saradnik u Vijeću za inžinjering i fizičkog istraživanja znanosti. U 2010. godini, na Univerzitetu u Nijmegen ga je imenovao profesora inovativnih materijala i nanonauke.

istraživanje

Geim moći pronaći jednostavan način da se izoliraju jedan sloj grafita atoma, poznat kao grafen, u saradnji sa naučnika sa Univerziteta u Mančesteru i IMT. U oktobru 2004. godine, grupa je objavio rezultate u časopisu Science.

Grafena se sastoji od ugljem čiji atomi raspoređeni u dvodimenzionalnom šesterokut. To je najtanji materijal na svijetu, a ujedno i jedan od najizdržljivijih i čvrste. U suštini postoje mnoge potencijalne aplikacije, i to je odlična alternativa silikona. Prema Heim, jedna od prvih aplikacija grafena može biti razvoj fleksibilnih ekrana osjetljivih na dodir. On nije patentira novi materijal, jer za to će mu biti potrebno određenoj oblasti primjene i partner u industriji.

Fizičar razvija biomimetički ljepilo, koji je postao poznat kao Gecko traku zbog lepljivost guštera udova. Ove studije su još uvijek u ranoj fazi, ali to daje nadu da će u budućnosti ljudi moći da se popne do plafona kao Spiderman.

1997. godine, Geim razmotriti moguće efekte magnetizma na vodi, što je dovelo do poznate otvaranje direktnog dijamagnetik levitacije vode, koja je poznata po svojoj demonstraciju lebde žaba. On je također radio na superprovodljivost i Mesoscopic fizike uključeni.

O izboru predmeta njegovog istraživanja Geim, rekao je on prezire pristup, kada su mnogi odabrati temu za doktorsku disertaciju, a zatim nastavite istu temu pred penziju. Prije nego što je postao prvi punim radnim vremenom, on je promijenio temu pet puta, i to ga dosta toga naučiti pomogao.

U 2001. je koautor pozvao svog omiljenog hrčka Tisha.

Povijesti otkrića grafena

Jedan jesen večeri 2002. godine Andre Geim razmišljao o ugljen. On je specijalizirana za mikroskopski tankih materijala i pitao se kako je najsuptilniji slojeva materijala može da se ponaša pod određenim eksperimentalnim uslovima. Grafit, koji se sastoji od monovalentni filmova, bio je očigledan kandidat za istraživanje, ali bi se pregrejana standardnih metoda izolacije ultratankih uzoraka i uništio. Stoga Heim uputio jedan od novih diplomskih Da Jiang pokušati dobiti tako tanak uzorak, koliko je to moguće, najmanje nekoliko stotina atomskih slojeva, poliranje grafit kristala veličine jednog inča. Nekoliko sedmica kasnije, Jiang je donio ugljen zrna u Petrijevoj posudi. Nakon studija pod mikroskopom mu Heim je zamolio da pokuša ponovo. Jiang je rekao da je to sve što je ostalo od kristala. U trenutku kada je utakmica mu je u šali prekorio da je diplomirani student izbrisani planinu da se zrna pijeska, jedan od njegovih starijih kolega vidio u smeće grudvice koristiti selotejp, od kojih je sticky strani bio je prekriven sivom, pomalo sjajni film ostataka grafita.

U laboratorijama širom svijeta, istraživači koriste traku za testiranje ljepila svojstva eksperimentalnih uzoraka. Slojevi ugljen, grafit komponente, vezan slabo (e g. 1564 materijal se koristi u olovke, jer ostavlja vidljiv trag na papiru), tako da je traka odvaja lako oljuštiti. Igra stavio komad selotejpa pod mikroskopom i utvrdio da je debljina grafita bila manja od one koju je do sada vidjeli. Savijanje, kompresijom i razdvajanju traka, on je bio u stanju da postigne čak i tanje slojeve.

Geim su bili prvi koji će izolirati dvodimenzionalni materijal: ugljen monatomic sloj koji pod atomskim mikroskopom je ravan rešetke heksagona, nalik saća. Teorijski fizičari supstancu zvanu grafena, ali nisu predvideli da se može dobiti na sobnoj temperaturi. Mislili su da je materijal raspadne u mikroskopske kuglice. Umjesto toga Heym vidio grafen ostaje u jednoj ravni, koja se jamice kao stabilizirajući agent.

Grafena: izvanredne osobine

Andre Geim objavljivanja pomoć student Konstantin Novoselov, i oni su počeli da četrnaest sati dnevno da uče nove stvari. Dok su sproveli niz eksperimenata, tokom koje su pronađene upečatljiv svojstva materijala u naredne dvije godine. Zbog svoje jedinstvene strukture, elektroni bez patnje efekte drugih slojeva, može se slobodno kretati kroz rešetke i izuzetno brzo. Provodljivost grafena je hiljadu puta više bakra. Prvi otkriće za Heym posmatranje proglašen je "polje efekt", koji se manifestira u prisustvu električnog polja, što omogućava da kontrolišu provodljivost. Ovaj efekat je jedan od definiranja karakteristika silicij koristi u kompjuterskih čipova. To ukazuje da grafen bi mogla biti njegova zamjena, što proizvođači računara traži dugi niz godina.

Put do priznavanja

Geim i Konstantin Novoselov su napisali rad na tri stranice opisuje njihova otkrića. Njena dva puta odbio Nature, jedan recenzent koji je rekao da je izolacija stabilnog dvodimenzionalni materijal nije moguće, a drugi nije vidio to "dovoljno naučni napredak." Ali, u oktobru 2004. godine, članak pod naslovom "Utjecaj električnog polja u atom ugljenika debljine filma" je objavljen u časopisu Science, koja je dala veliki utisak na naučnike - ispred njih fikcija postaje stvarnost.

lavina otkrića

Laboratorija širom svijeta su počeli da uče pomoću ljepljive trake tehniku igre, a naučnici su identifikovali druga svojstva grafena. Iako je najtanji materijal u svemiru, bilo je 150 puta jači od čelika. Grafena pokazala savitljiv kao gume, a može razvući do 120% svoje dužine. Kroz istraživanje Filippa Kima, a zatim su naučnici na Univerzitetu Kolumbija, utvrđeno je da je ovaj materijal više elektroprovodnim od prethodno instaliran. Kim grafena stavljen u vakuumu, gdje nema drugih materijala nije mogao usporiti kretanje subatomskih čestica i pokazao da ima "mobilnost" - stopa po kojoj se električni naboj prolazi kroz poluvodiča - 250 puta veća od silikona.

tehnologija race

U 2010. godini, šest godina nakon otkrića da je Andre Geim i Konstantin Novoselov Nobelovu nagradu još nagrađen. Onda su mediji pod nazivom grafen "čudo materijala", supstanca koja "može promijeniti svijet." Prišla akademskih istraživača u oblasti fizike, elektrotehnike, medicine, kemije i drugih. Zadani patente za korištenje grafena u baterijama, savitljivi ekrani, desalinizaciju sistema, napredni solarni pogon, ultra-brzo mikroračunara.

Naučnici u Kini su stvorili najlakši materijal na svijetu - grafena-aerogel. To je 7 puta lakši od zraka - materije po kubnom metru teži 160 g IG-Aerogel nastaje smrzavanjem sušenje gela sadrži grafena i nanocevima.

The University of Manchester, gdje rade Geim i Novoselov, britanska vlada je uložila 60 miliona dolara za stvaranje na osnovi Nacionalnog instituta grafena, što bi omogućilo zemlji da bude u rangu sa najboljim svetskim patent nosioci - Južna Koreja, Kina i Sjedinjene Države, koji je počeo u trku za stvaranje prvog svjetskih revolucionarnih proizvoda na bazi novi materijal.

počasti

Eksperiment s magnetskim levitacije žive žabe doveo nije baš rezultat koji očekivati Maykl Berri i Andre Geim. Ig Nobelova nagrada pripala je njima u 2000. godini

U 2006. godini, Geim osvojio Scientific American magazin 50.

U 2007. godini, Institut za fiziku dodijelio mu je nagradu i medalju Mott. Onda Heim je izabran član Kraljevskog društva.

Igra i Novoselov podijeljene nagrade 2008. godinu ", Evrofizika" "za detekciju i izolaciju Monohidroksilni ugljem i definicije svojoj izvanrednoj elektronskih svojstava." U 2009. godini, dobio je nagradu Kerber.

Još jedan bonus Andreya Geyma, nazvan Dzhona Karti, koji je nagrađen u SAD Nacionalne akademije nauka 2010. godine, dobio je "za eksperimentalnu realizaciju i istraživanje grafena, dvodimenzionalnog oblik ugljika."

Takođe, u 2010. je dobio jednu od šest počasnih profesuru Kraljevskog društva i Hughes medalja "za revolucionarno otkriće grafena i otkriva njegove izvanredne osobine." Igra je nagrađen počasne doktorate iz Delft University of Technology, Institute of Technology Cirihu, Univerzitet u Antwerpenu i Manchester.

U 2010. godini, postao je vitez Reda holandskog lava za njegov doprinos u holandsku nauke. U 2012. godini, za usluge u nauci Igra je napravio vitez neženja. Izabran je za stranog član Akademije nauka SAD-maj 2012

nobelovac

Geim i Novoselov za revolucionarne istraživanje grafena je dobio Nobelovu nagradu za fiziku 2010. godine, saslušanje nagrade, Geim je rekao da ne očekuje da će ga ove godine, a neće promijeniti svoje planove za budućnost u tom pogledu. Moderni fizičar nada da grafena i drugi dvodimenzionalni kristala će promijeniti svakodnevni život čovječanstva na isti način kao i plastične. Nagrada mu je prvi čovjek koji je dobio Nobelovu i Ig Nobelove nagrade istovremeno. Predavanje je održano 8. decembra 2010. godine, u Univerzitetu u Stockholmu.