Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Дебора С. Джин
Дебора Джин.jpg
Родившийся( 1968-11-15 )15 ноября 1968 г.
Стэнфорд, Калифорния , США
Умер15 сентября 2016 г. (2016-09-15)(47 лет)
Боулдер, Колорадо , США
Альма-матерПринстонский университет (AB)
Чикагский университет (доктор философии)
Известенфермионный конденсат
НаградыСтипендия Макартура (2003)
Медаль Бенджамина Франклина (2008)
Медаль Исаака Ньютона (2014)
Научная карьера
ПоляФизика
УчрежденияНациональный институт стандартов и технологий ;
Колорадский университет в Боулдере
ТезисЭкспериментальное исследование фазовых диаграмм тяжелых фермионных сверхпроводников с множественными переходами  (1995)
ДокторантТомас Ф. Розенбаум
ДокторантыБрайан Л. ДеМарко
Синди Регал
Интернет сайтJin Group в Колорадо

Дебора Шиу-лан Джин (15 ноября 1968 - 15 сентября 2016) была американским физиком и научным сотрудником Национального института стандартов и технологий (NIST); Адъюнкт-профессор факультета физики Университета Колорадо ; и сотрудник JILA , совместной лаборатории NIST с Университетом Колорадо. [1] [2]

Ее считали пионером в области полярной молекулярной квантовой химии. [3] [4] С 1995 по 1997 год она работала с Эриком Корнеллом и Карлом Виманом в JILA, где участвовала в некоторых из самых ранних исследований конденсатов Бозе-Эйнштейна разбавленных газов . [5] В 2003 году команда доктора Джина из JILA создала первый фермионный конденсат , новую форму материи. [6] Она использовала магнитные ловушки и лазеры для охлаждения фермионных атомарных газов до уровня менее 100 миллиардных долей выше нуля, успешно продемонстрировав квантовое вырождение и образование молекулярного конденсата Бозе-Эйнштейна . [7] [8]Джина часто упоминали как сильного кандидата на Нобелевскую премию по физике. [9] [10] В 2002 году журнал Discover признал ее одной из 50 самых важных женщин в науке. [11]

Ранняя жизнь [ править ]

Джин родился в округе Санта-Клара, штат Калифорния , [12] Джин был одним из троих детей и вырос в Индиан-Харбор-Бич, штат Флорида . [13] Ее отец был физиком, а мать - физиком, работающим инженером. [13]

Образование [ править ]

Джин с отличием окончил Принстонский университет в 1990 году, получив степень бакалавра в области физики после защиты докторской диссертации на тему «Конденсаторный холодильник с разрежением для использования в охлаждающих детекторах-болометрах миллиметрового диапазона». [14] [5] [15] Она была лауреатом премии Аллена Г. Шенстона по физике в 1990 году.

Затем Джин училась в Чикагском университете , где с 1990 по 1993 была аспирантом NSF и получила степень доктора философии. В 1995 г. защитил докторскую диссертацию на тему «Экспериментальное исследование фазовых диаграмм тяжелых фермионных сверхпроводников с множественными переходами» под руководством Томаса Феликса Розенбаума . [16]

Основные научные вклады [ править ]

После получения докторской степени Джин присоединилась к группе Эрика Корнелла в JILA , Объединенном институте лабораторной астрофизики в Боулдере , штат Колорадо , в качестве постдокторанта. Этот переход от конденсированной материи к атомной физике потребовал от нее освоить новый набор экспериментальных методов. Джин присоединился к группе Корнелла вскоре после того, как они получили первый рубидиевый конденсат Бозе-Эйнштейна (БЭК), и провел эксперименты, характеризующие его свойства. [17]

В 1997 году Джин создала собственную группу в JILA. В течение двух лет ей удалось создать первый квантовый вырожденный газ из фермионных атомов. Работа была мотивирована более ранними исследованиями БЭК и способностью охлаждать разбавленный атомный газ до 1 мкК. Слабые взаимодействия между частицами в конденсате Бозе-Эйнштейна привели к интересной физике. Было высказано предположение, что фермионные атомы будут образовывать аналогичное состояние при достаточно низких температурах, при этом фермионы спариваются в феномене, аналогичном созданию куперовских пар в сверхпроводящих материалах. [18]

Работа осложнялась тем фактом, что, в отличие от бозонов, фермионы не могут находиться в одном и том же квантовом состоянии одновременно из-за принципа исключения Паули и поэтому ограничены в отношении механизмов охлаждения. При достаточно низкой температуре испарительного охлаждения важный метод, используемый для достижения достаточно низкой температуры для создания первых БЭК, больше не эффективен для фермионов. Чтобы обойти эту проблему, Джин и ее команда охлаждали атомы калия-40 на двух разных магнитных подуровнях. Это позволяло атомам на разных подуровнях сталкиваться друг с другом, восстанавливая эффективность испарительного охлаждения. Используя эту технику, Джин и ее группа смогли создать вырожденный ферми-газ при температуре около 300 нК, что составляет половину температуры Ферми.смеси. [19] [20]

В 2003 году Джин и ее команда первыми сконденсировали пары фермионных атомов. Они непосредственно наблюдали молекулярный конденсат Бозе-Эйнштейна, созданный исключительно путем регулирования силы взаимодействия в ультрахолодном ферми-газе атомов с помощью резонанса Фешбаха . Она смогла наблюдать переходы газа между состоянием Бардина-Купера-Шриффера (БКШ) и конденсатом Бозе-Эйнштейна. [21]

В 2008 году Джин и ее команда разработали метод, аналогичный фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением, который позволил им измерять возбуждение вырожденного газа с разрешением как по энергии, так и по импульсу. Они использовали этот подход для изучения природы спаривания фермионов через кроссовер BCS-BEC , ту же систему, которую ее группа впервые исследовала в 2003 году. [22] Эти эксперименты предоставили первое экспериментальное свидетельство псевдощели в кроссовере BCS-BEC. [23]

Джин продолжала расширять границы ультрахолодной науки, когда ей и ее коллеге, Джун Е, также в 2008 году удалось охладить полярные молекулы, обладающие большим электрическим дипольным моментом, до ультрахолодных температур. Вместо того, чтобы напрямую охлаждать полярные молекулы, они создали газ из ультрахолодные атомы и затем когерентным образом преобразовали их в биполярные молекулы. Эта работа привела к новому пониманию химических реакций, близких к абсолютному нулю. Они смогли наблюдать и контролировать молекулы калия-рубидия (KRb) в состоянии с самой низкой энергией (основное состояние). Они даже могли наблюдать столкновение молекул, разрыв и образование химических связей. [24] Муж Джин, Джон Бон, который специализировался на теории ультрахолодных атомных столкновений, сотрудничал с ней в этой работе.

Почести и награды [ править ]

Джин был избран членом Национальной академии наук (2005 г.) [4] и членом Американской академии искусств и наук (2007 г.). [25] [26]

Джин выиграл ряд престижных наград, в том числе:

  • 2001, Премия NIST им. Сэмюэля В. Страттона
  • 2000, Президентская премия за раннюю карьеру в области науки и техники [1]
  • 2002, премия Марии Гепперт-Майер [5]
  • 2002, Премия Национальной академии наук за исследовательские инициативы.
  • 2003, Стипендия Макартура "грант гения" [27]
  • 2003, Премия Артура С. Флемминга (научная категория)
  • 2004, Медаль за заслуги перед Америкой: наука и окружающая среда
  • 2004, Scientific American «s "Исследование Лидер года" [28]
  • 2005, Американское физическое общество, II премия Раби
  • 2006, Премия Фонда Бонфилс-Стэнтон в области науки и медицины
  • 2008, Медаль Бенджамина Франклина по физике [29]
  • 2009, Сигма Си, Премия Уильяма Проктора за научные достижения
  • 2011 г., Золотая медаль, NIST, Министерство торговли
  • 2013 г., лауреат премии L'Oréal-ЮНЕСКО для женщин в науке в Северной Америке [30] [31]
  • 2014, Медаль Исаака Ньютона Института Физики [32]
  • 2014 г. - премия Комстока по физике «за недавнее инновационное открытие или исследование в области электричества, магнетизма или лучистой энергии». [4] [7]
  • 2014, «Самые влиятельные научные умы 2014 года» с Джун Йе , опубликовано Thomson Reuters.

После ее кончины Американское физическое общество переименовало свою престижную студенческую премию DAMOP в честь Деборы Джин, чтобы отметить ее вклад в области атомной, молекулярной и оптической физики. [33]

Личная жизнь [ править ]

Джин вышла замуж за Джона Бона, и у него родилась дочь Жаклин Бон. [13] Джин умер от рака 15 сентября 2016 года в Боулдере, штат Колорадо. [13] [34]

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б "Дебора С. Джин" . JILA, Университет Колорадо . Дата обращения 3 декабря 2015 .
  2. ^ "Интервью с Деборой С. Джин" . Анненберг Ученик . Фонд Анненберга . Дата обращения 3 декабря 2015 .
  3. ↑ B DeMarco, J Bohn и E Cornell (2016) «Дебора С. Джин», Nature 538 (7625), 318.
  4. ^ a b c Ост, Лаура. «Сотрудник JILA / NIST Дебора Джин получит премию Комстока 2014 года по физике» . NIST Tech Beat . Проверено 29 января 2014 года .
  5. ^ a b c "Дебора С. Джин, лауреат премии Марии Гепперт Майер в 2002 году" . Американское физическое общество . Дата обращения 3 декабря 2015 .
  6. ^ «Новая форма материи: II, при поддержке НАСА исследователи открыли странную новую фазу вещества, называемую фермионными конденсатами» . Новости науки . НАСА Наука. 12 февраля 2004 г.
  7. ^ a b Гэлвин, Молли (16 января 2014 г.). «15 наград Академии за большой вклад в науку» . Новости Национальной академии наук . Национальная академия наук. Архивировано из оригинала 8 декабря 2015 года . Дата обращения 3 декабря 2015 .
  8. ^ Регал, Калифорния; Greiner, M .; Джин, Д.С. (28 января 2004 г.). «Наблюдение резонансной конденсации фермионных атомных пар». Письма с физическим обзором . 92 (4): 040403. arXiv : cond-mat / 0401554 . Bibcode : 2004PhRvL..92d0403R . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.92.040403 . PMID 14995356 . S2CID 10799388 .  
  9. ^ Чанг, Кеннет (2016-09-21). «Дебора С. Джин умерла в возрасте 47 лет; физик изучал материю в условиях сильного холода» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 13 июня 2017 . 
  10. ^ Orzel, Чад. «Предсказание Нобелевской премии по физике» . Forbes . Проверено 13 июня 2017 .
  11. ^ Svitil, Кэти (13 ноября 2002). «50 самых важных женщин в науке» . Откройте для себя . Проверено 21 декабря 2014 .
  12. ^ "Индекс рождения Калифорнии, 1905-1995" . FamilySearch . Проверено 19 сентября 2016 года .
  13. ^ a b c d Вейль, Мартин. «Дебора Джин, государственный физик, выигравшая грант« гения »Макартура, умирает в возрасте 47 лет» . Вашингтон Пост . Проверено 22 сентября 2016 .
  14. ^ "Дебора С. Джин - CV" (PDF) .
  15. ^ Джин, Дебора С. (1990). Холодильник разбавления с насосом конденсации для использования в охлаждающих детекторах болометров миллиметрового диапазона . Принстон, штат Нью-Джерси: Физический факультет.
  16. ↑ Джин, Дебора Шиу-лан (1995). Экспериментальное исследование фазовых диаграмм тяжелых фермионных сверхпроводников с множественными переходами (кандидат технических наук). Чикагский университет . OCLC 833462117 - через ProQuest . 
  17. ^ Чанг, Кеннет. «Жизни: Дебора Джин '90» . Princeton Alumin Weekly . Проверено 26 июля 2019 .
  18. ^ DeMarco, B .; Джин, Д.С. (1 декабря 1998 г.). «Исследование квантового вырожденного газа фермионных атомов». Физический Обзорный . 58 (6): R4267 – R4270. arXiv : cond-mat / 9807406 . Bibcode : 1998PhRvA..58.4267D . DOI : 10.1103 / PhysRevA.58.R4267 . S2CID 119413726 . 
  19. ^ "Фермионный газ достигает квантового вырождения". Мир физики . 12 (10): 5. 5 апреля 1999 DOI : 10,1088 / 2058-7058 / 12/10/2 .
  20. ^ DeMarco, B .; Джин, Д.С. (10 сентября 1999 г.). «Начало вырождения Ферми в захваченном атомном газе». Наука . 285 (5434): 1703–1706. DOI : 10.1126 / science.285.5434.1703 . PMID 10481000 . 
  21. ^ Грейнер, Маркус; Regal, Cindy A .; Джин, Дебора С. (2003). «Возникновение молекулярного конденсата Бозе – Эйнштейна из ферми-газа» . Природа . 426 (6966): 537–540. Bibcode : 2003Natur.426..537G . DOI : 10,1038 / природа02199 . PMID 14647340 . S2CID 4348155 .  
  22. ^ Стюарт, JT; Gaebler, JP; Джин, Д.С. (август 2008 г.). «Использование фотоэмиссионной спектроскопии для исследования сильно взаимодействующего ферми-газа». Природа . 454 (7205): 744–747. arXiv : 0805.0026 . Bibcode : 2008Natur.454..744S . DOI : 10,1038 / природа07172 . PMID 18685703 . S2CID 4309856 .  
  23. ^ Gaebler, JP; Стюарт, JT; Дрейк, TE; Джин, DS; Perali, A .; Pieri, P .; Стринати, GC (4 июля 2010 г.). «Наблюдение за поведением псевдощели в сильно взаимодействующем ферми-газе». Физика природы . 6 (8): 569–573. arXiv : 1003.1147 . Bibcode : 2010NatPh ... 6..569G . DOI : 10.1038 / nphys1709 . S2CID 119294316 . 
  24. ^ "Ультрахолодные молекулы - группа Е." . jila.colorado.edu .
  25. ^ "Профессор Дебора С. Джин" . Американская академия искусств и наук . Дата обращения 3 декабря 2015 .[ постоянная мертвая ссылка ]
  26. ^ «2007 Класс стипендиатов и иностранных почетных членов по классам и секциям» (PDF) . Американская академия искусств и наук . Дата обращения 3 декабря 2015 .
  27. ^ "Макартурские стипендиаты / Знакомьтесь с классом 2003 Дебора Джин" . Фонд Макартура . Дата обращения 3 декабря 2015 .
  28. Перейти ↑ Holloway, Marguerite (2004). «Сверхгорячий среди ультра-крутых». Scientific American . 291 (сентябрь): 40–42. Bibcode : 2004SciAm.291c..40H . DOI : 10.1038 / Scientificamerican0904-40 . PMID 15376749 . 
  29. ^ "Дебора Джин" . Институт Франклина . Дата обращения 2 декабря 2015 .
  30. ^ Davidowitz, Сьюзи (22 октября 2012). «L'OREAL-ЮНЕСКО для женщин в науке назвала профессора Дебору Джин лауреатом 2013 года в Северной Америке» . Рынок проводной . Дата обращения 3 декабря 2015 .
  31. ^ «Пять выдающихся женщин-ученых получают награды L'OREAL-ЮНЕСКО» . Новости Африки . 8 апреля 2013 г. Архивировано из оригинала 7 сентября 2016 года . Дата обращения 3 декабря 2015 .
  32. ^ «Институт физики объявляет лауреатов премии 2014 года» . Институт физики . Проверено 4 июля 2014 года .
  33. ^ "Наследие Деборы Джин, почитаемое DAMOP" . www.aps.org . Проверено 13 июня 2017 .
  34. ^ "Дебора Джин умирает в 47 лет" . ДЖИЛА . Архивировано из оригинального 19 сентября 2016 года . Проверено 19 сентября 2016 года .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • «Дебора С. Джин 1968–2016: первопроходец ультрахолодной науки» http://www.pnas.org/content/114/5/791.short?rss=1

Внешние ссылки [ править ]

  • Резюме Джина в Университете Колорадо
  • Домашняя страница группы Jin.