Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Патрисия А. Тиль
Голова женщины шестидесяти лет, улыбаясь в естественной обстановке на открытом воздухе.
Патрисия Тиль в Эймсе, штат Айова (июнь 2020 г.) Фото любезно предоставлено Эллен Р. Тиль
Родившийся( 1953-02-20 )20 февраля 1953 г.
Адриан, Миннесота , США
Умер7 сентября 2020 г. (07.09.2020)(67 лет)
НациональностьСША
Альма-матер
Известен
Новаторские исследования структур и процессов атомного масштаба на твердых поверхностях.
Награды
Научная карьера
ПоляХимия ( Физическая химия ), Материаловедение
Учреждения
ДокторантВ. Генри Вайнберг
Другие научные консультантыГерхард Эртль

Патрисия Энн Тиль (20 февраля 1953 - 7 сентября 2020) была американским химиком и ученым-материаловедом, занимала должность заслуженного профессора химии в Университете штата Айова . Она была известна своими исследованиями структур и процессов атомного масштаба на твердых поверхностях. [1]

Ранняя жизнь и образование [ править ]

Тиль выросла на ферме на юго-западе Миннесоты, недалеко от места своего рождения Адриана, штат Миннесота . Ее родители выросли в иммигрантских фермерских семьях, и каждый из них закончил восьмой класс. Сама Тиль училась в частной начальной школе рядом с ее фермой в Лисморе, штат Миннесота, для 1-8 классов и в государственной средней школе в Адриане, штат Миннесота, для 9-12 классов. Поддержка Национальной стипендиальной программы позволила ей поступить в колледж Макалестер в Сент-Поле, Миннесота , где она была вдохновлена ​​своим первокурсником курсом химии и его преподавателем, профессором Эмилем Словински [2], на специализацию по химии. Она получила степень бакалавра.В 1975 году получила степень бакалавра химии, а в 1975 году - математику. Проработав год в Control Data Corporation в качестве химика-аналитика, она поступила на химический факультет Калифорнийского технологического института при финансовой поддержке со стороны докторской стипендии Национального научного фонда . В 1981 году она защитила кандидатскую диссертацию по химии под руководством Генри Вайнберга. [3] [4] [5]

Карьера [ править ]

Первое назначение Тиль после окончания учебы было в качестве научного сотрудника Александра фон Гумбольдта в Мюнхенском университете Людвига-Максимилиана , где она работала в исследовательской группе Герхарда Эртля , который позже получил Нобелевскую премию по химии 2007 года . В 1982 году она присоединилась к техническому персоналу Sandia National Laboratories в Ливерморе, Калифорния, и после непродолжительной работы в качестве приглашенного профессора на физическом факультете Калифорнийского университета в Беркли поступила на химический факультет Университета штата Айова.В 1983 г. она была одновременно назначена штатным научным сотрудником в лаборатории Эймса Министерства энергетики США [5]. Впоследствии она была повышена до званий доцента (1988 г.), профессора (1991 г.) и Заслуженного профессора (2001 г.). В 2012 году она получила дополнительное назначение в качестве профессора материаловедения и инженерии. В течение этого периода она получала выдающиеся педагогические награды [6] и занимала несколько административных должностей, в том числе директора программы по химии материалов (Лаборатория Эймса; 1988-2004), начальника Научный сотрудник (Лаборатория Эймса; 2008-2009 гг.) И председатель химического факультета штата Айова (1999-2002 гг.). Тиль был младшим редактором журналаЖурнал химической физики (2013-2020). [7] 10 декабря 2011 года она присутствовала на церемонии вручения Нобелевской премии, на которой Дэн Шехтман получил Нобелевскую премию по химии 2011 года за открытие квазикристаллов . [8]

Исследование [ править ]

Исследования Тиля пролили свет на структуры и процессы атомного масштаба на твердых поверхностях в областях, связанных с микроэлектроникой , трибологией , гетерогенным катализом и нанонаукой . С 2019 года она опубликовала более 300 научных работ, которые цитировались около 12000 раз. Она особенно известна своей работой в следующих трех областях.

Поверхности квазикристаллов [ править ]

Исследовательская группа Тиля впервые начала исследования зародышеобразования и роста металлических пленок на квазикристаллических поверхностях, продемонстрировав, что локальный псевдоморфный рост, в том числе образования в форме морской звезды , может происходить в очень определенных местах зародышеобразования. [9] [10] Сосредоточившись на металлических, богатых алюминием квазикристаллах, Тиль и ее сотрудники подробно исследовали, как квазикристаллические поверхностные структуры атомного масштаба связаны с их необычными поверхностными свойствами, включая низкое трение, низкую адгезию и хорошую стойкость к окислению. [11] [12] [13] [14]

Взаимодействие воды с металлическими поверхностями [ править ]

Доктор философии Тиля. исследование описало доказательства наличия водородных связей между молекулами воды на поверхности рутения. Она продолжила свои исследования воды в качестве преподавателя в Университете штата Айова и обнаружила, что кинетика десорбции воды может проявлять измеримый изотопный эффект. [15] [16] Ей приписывали то, что она была первой, кто предположил, что бислои воды около твердых поверхностей могут обладать структурой, подобной базовой плоскости Ice Ih . [17] Она была соавтором, вместе с Теодором Э. Мэди , широко цитируемой и всеобъемлющей обзорной статьи, описывающей взаимодействия и свойства воды вблизи твердых поверхностей. [18] [19]

Зарождение, рост и укрупнение металлических наноструктур на поверхностях [ править ]

Группе Тиля приписывают открытие, что большие двумерные островки кластеров металлических адатомов могут иметь значительную подвижность при комнатной температуре на металлических подложках [20] [21] [22] и что, вопреки тому, что обычно предполагалось, это может быть основной путь к огрублению (эволюции к большим размерам и меньшему количеству) этих кластеров. [23] [24] Она и Джеймс У. Эванс впервые описали атомный механизм роста металлической пленки, который они назвали «нисходящей воронкой». [25] [26] Из-за этого механизма они предсказали необычное изменение шероховатости пленки в зависимости от температуры, исходя из теории, и в конечном итоге подтвердили это экспериментально, используяСканирующая туннельная микроскопия . [27] [28] В настоящее время это считается важным механизмом, который влияет на морфологию тонких пленок при росте при низкой температуре. [29]

Совсем недавно ее группа обнаружила ряд встречающихся в природе комплексов металл-сера с различными стехиометриями , которые могут влиять на стабильность более крупных металлических элементов, способствуя переносу металла на поверхности и, следовательно, укрупнению. Она была отмечена за эту работу в виртуальном выпуске журнала Physical Chemistry, в котором выделены 66 женщин в честь 150-летия Марии Кюри. [30] [31] [32] Она и ее сотрудники также обнаружили, что металлические наночастицы можно выращивать в виде инкапсулированных кластеров вблизи поверхности слоистого материала, графита , при соблюдении определенных условий роста. [33] [34] Применение модели сплошной эластичности, они разработали понимание причин низкой, уплощенной формы (высокое соотношение сторон) этих встроенных частиц и предсказали, что форма инкапсулированных металлических островков должна быть универсальной (не зависящей от размера). [35]

Награды и награды [ править ]

  • 1984 Слоун Фонд стипендий [36]
  • Премия Президента США молодому исследователю 1985 года Национального научного фонда [37]
  • 1986 Премия учителя и ученого имени Камиллы Дрейфус [38]
  • 2005 Почетный доктор из Национального политехнического института Лотарингии [39]
  • Почетный член Iota Sigma Pi, 2008 г. [40] [41]
  • Премия Артура У. Адамсона 2010 г. за выдающиеся заслуги в развитии химии поверхности [42] [43]
  • Премия Дэвида Адлера за лекторскую работу в области физики материалов , 2010 г. , «За плодотворный вклад в структуру поверхности и динамику сложных металлических сплавов, включая квазикристаллы, а также кинетически ограниченный рост и релаксацию наноструктур в тонких металлических пленках». [44] [45]
  • Член Американской ассоциации развития науки 2010 г. , «За повышение уровня понимания свойств поверхности металлических квазикристаллов и за работу над путями, по которым металлические нанокластеры и тонкие пленки образуются и перестраиваются на металлических поверхностях». [46]
  • 2011 Джон Д. Корбетт Профессор химии [47]
  • Член Общества исследования материалов (MRS) 2012 г. , «За плодотворный вклад в понимание структуры, реакционной способности и трибологии квазикристаллических поверхностей, а также в понимание роста и стабильности металлических наноструктур и металлических тонких пленок». [48] [49]
  • Журналы физической проверки 2014 г. - выдающийся рефери [50]
  • Премия Медарда В. Велча , 2014 г. , «За плодотворный вклад в понимание квазикристаллических поверхностей, зарождения и роста тонких пленок». [3]
  • 2019 Избран в Американскую академию искусств и наук [51]

Личная жизнь [ править ]

Тиль родился 20 февраля 1953 года в Адриане, штат Миннесота. В 1988 году она вышла замуж за Джеймса Уильяма Эванса, физика австралийского происхождения. У них две дочери, обе инженеры. [3] Тиль умерла 7 сентября 2020 года в своем доме в окружении мужа и дочерей. [52]

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Патрисия Тиль" . Университет штата Айова, химический факультет . Проверено 2 декабря 2019 .
  2. ^ Тим Харлоу (2015-11-05). «Некролог: Эмиль Словинский написал книгу по химии» . Звездная трибуна . Проверено 2 декабря 2019 .
  3. ^ a b c «Премия Медарда Велча 2014 - Интервью» . Проверено 2 декабря 2019 .
  4. ^ "Преподаватели и сотрудники MSE - Патрисия Энн Тиль" . Проверено 2 декабря 2019 .
  5. ^ a b "Биография: Патриция А. Тиль" . AVS . Проверено 2 декабря 2019 .
  6. ^ «Уинтер, Тиль получает награды факультета семьи Кэсслинг за выдающееся преподавание» . Проверено 1 января 2020 .
  7. ^ "Журнал химической физики - редакционная коллегия" . Журнал химической физики . Проверено 2 декабря 2019 .
  8. ^ "Пэт Тиль говорит о посещении церемонии вручения Нобелевской премии" . Архивировано из оригинала на 2015-08-04 . Проверено 2 декабря 2019 .
  9. ^ Cai, T .; Ledieu, J .; McGrath, R .; Fournée, V .; Lograsso, TA; Росс, А; Тиль, Пенсильвания (2003). «Псевдоморфная морская звезда: зарождение примесных атомов металла на квазикристаллической подложке». Прибой. Sci . 526 (1–2): 115–120. Bibcode : 2003SurSc.526..115C . DOI : 10.1016 / S0039-6028 (02) 02593-1 .
  10. ^ Шарма, HR; Shimoda, M .; Цай, AP (2007). «Квазикристаллические поверхности: структура и рост атомных покрытий». Успехи физики . 53 (3): 403–464. Bibcode : 2007AdPhy..56..403S . DOI : 10.1080 / 00018730701269773 . S2CID 120873116 . 
  11. ^ Парк, JY; Оглетри, Д.Ф .; Salmeron, M .; Рибейро, РА; Кэнфилд, ПК; Дженкс, CJ; Тиль, Пенсильвания (2005). «Высокая анизотропия трения периодических и апериодических направлений на поверхности квазикристалла» (PDF) . Наука . 309 (5739): 1354–1356. Bibcode : 2005Sci ... 309.1354P . DOI : 10.1126 / science.1113239 . PMID 16123295 . S2CID 20967375 . Архивировано из оригинального (PDF) 16 марта 2020 года.   
  12. ^ Macia, Энрике (2006). «Роль апериодического порядка в науке и технике». Отчеты о достижениях физики . 69 (2): 397–441. Bibcode : 2006RPPh ... 69..397M . DOI : 10.1088 / 0034-4885 / 69/2 / R03 .
  13. ^ McGrath, R .; Ledieu, J .; Cox, EJ; Диль, RD (2002). «Квазикристаллические поверхности: структура и потенциал как шаблоны». J. Phys .: Condens. Материя . 14 (4): R119 – R144. DOI : 10.1088 / 0953-8984 / 14/4/201 .
  14. Перейти ↑ Krim, J. (2012). «Механизмы трения и диссипации энергии в адсорбированных молекулах и молекулярно тонких пленках». Успехи физики . 61 (3): 155–323. Bibcode : 2012AdPhy..61..155K . DOI : 10.1080 / 00018732.2012.706401 . S2CID 218647448 .  CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  15. ^ Тиль, Пенсильвания; Хоффманн, FM; Вайнберг, WH (1981). «Однослойная и многослойная адсорбция воды на Ru (001)». Журнал химической физики . 75 (11): 5556–5572. Bibcode : 1981JChPh..75.5556T . DOI : 10.1063 / 1.441960 . ISSN 0021-9606 . 
  16. ^ Деринг, Dale.L .; Мадей, Теодор Э. (2002). «Адсорбция воды на чистом и дозированном кислородом Ru (001)». Наука о поверхности . 123 (2–3): 305–337. DOI : 10.1016 / 0039-6028 (82) 90331-4 .
  17. ^ Хендерсон, Майкл А. (2002). «Взаимодействие воды с твердыми поверхностями: пересмотр фундаментальных аспектов». Отчеты по науке о поверхности . 46 (1–8): 1–308. Bibcode : 2002SurSR..46 .... 1H . DOI : 10.1016 / S0167-5729 (01) 00020-6 .
  18. ^ Тиль, Патрисия А .; Мадей, Теодор Э. (1987). «Взаимодействие воды с твердыми поверхностями: фундаментальные аспекты». Отчеты по науке о поверхности . 7 (6–8): 211–385. Bibcode : 1987SurSR ... 7..211T . DOI : 10.1016 / 0167-5729 (87) 90001-X . ISSN 0167-5729 . 
  19. ^ Ходжсон, А .; Хак, С. (2009). «Адсорбция воды и смачивание металлических поверхностей». Отчеты по науке о поверхности . 64 (9): 381–451. Bibcode : 2009SurSR..64..381H . DOI : 10.1016 / j.surfrep.2009.07.001 .
  20. ^ Ала-Ниссила, Т .; Ferrando, R .; Инь, SC (2002). «Коллективная и одиночная диффузия частиц на поверхностях». Успехи физики . 51 (3): 949–1078. Bibcode : 2002AdPhy..51..949A . DOI : 10.1080 / 00018730110107902 . S2CID 103078504 . 
  21. ^ Чжан, Чжэньюй; Лагалли, Макс Г. (1997). «Атомистические процессы на ранних стадиях роста тонких пленок». Наука . 276 (5311): 377–383. DOI : 10.1126 / science.276.5311.377 . PMID 9103189 . 
  22. ^ Wen, J. -M .; Chang, S. -L .; Бернетт, JW; Эванс, JW; Тиль, Пенсильвания (1994). «Диффузия больших двумерных кластеров Ag на Ag (100)» . Письма с физическим обзором . 73 (19): 2591–2594. Bibcode : 1994PhRvL..73.2591W . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.73.2591 . ISSN 0031-9007 . PMID 10057099 .  
  23. Перейти ↑ Jensen, Pablo (1999). «Рост наноструктуры путем кластерного осаждения: эксперименты и простые модели». Обзоры современной физики . 71 (5): 1695–1736. arXiv : cond-mat / 9903141 . Bibcode : 1999RvMP ... 71.1695J . DOI : 10.1103 / RevModPhys.71.1695 .
  24. ^ Wen, J.-M .; Эванс, JW; Bartelt, MC; Бернетт, JW; Тиль, Пенсильвания (1996). «Механизмы укрупнения в металлической пленке: от диффузии кластеров до созревания вакансий» . Письма с физическим обзором . 76 (4): 652–655. Bibcode : 1996PhRvL..76..652W . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.76.652 . ISSN 0031-9007 . PMID 10061513 .  
  25. ^ Эванс, JW; Сандерс, Делавэр; Тиль, Пенсильвания; ДеПристо, Эндрю Э. (1990). «Низкотемпературный эпитаксиальный рост тонких металлических пленок» . Physical Review B . 41 (8): 5410–5413. Bibcode : 1990PhRvB..41.5410E . DOI : 10.1103 / PhysRevB.41.5410 . ISSN 0163-1829 . PMID 9994410 .  
  26. ^ Lapujoulade, Жан (1994). «Шероховатость металлических поверхностей». Отчеты по науке о поверхности . 20 (4): 191–249. Bibcode : 1994SurSR..20..195L . DOI : 10.1016 / 0167-5729 (94) 90004-3 .
  27. ^ Штольдт, CR; Caspersen, KJ; Bartelt, MC; Дженкс, CJ; Эванс, JW; Тиль, Пенсильвания (2000). «Использование температуры для настройки шероховатости пленки: неинтуитивное поведение в простой системе» . Письма с физическим обзором . 85 (4): 800–803. Bibcode : 2000PhRvL..85..800S . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.85.800 . ISSN 0031-9007 . PMID 10991402 .  
  28. ^ Избиратель, Артур Ф .; Монталенти, Франческо; Германн, Тимоти С. (2002). «Расширение шкалы времени в атомистическом моделировании материалов». Анну. Rev. Mater. Res . 32 : 321–346. DOI : 10.1146 / annurev.matsci.32.112601.141541 .
  29. ^ Эванс, JW; Тиль, Пенсильвания; Бартельт, MC (2006). «Морфологическая эволюция при эпитаксиальном росте тонкой пленки: образование 2D-островов и 3D-холмов». Отчеты по науке о поверхности . 61 (1–2): 1–128. Bibcode : 2006SurSR..61 .... 1E . DOI : 10.1016 / j.surfrep.2005.08.004 . ISSN 0167-5729 . 
  30. ^ Schatz, GC; Маккой, AB; Shea, JE; Мерфи, CJ; Скоулз, GD (2017). «Виртуальный выпуск в честь 150-летия Марии Кюри: среди женщин-физиков-химиков» . J. Phys. Chem. B . 121 (43): 9983–9985. DOI : 10.1021 / acs.jpcb.7b09653 . PMID 29092405 . 
  31. ^ Тиль, Патрисия А .; Шен, Минмин; Лю Да-Цзян; Эванс, JW (2009). «Огрубление двумерных нанокластеров на металлических поверхностях» . Журнал физической химии C . 113 (13): 5047–5067. DOI : 10.1021 / jp8063849 . ISSN 1932-7447 . 
  32. ^ Вален, Холли; Лю Да-Цзян; О, Джунепио; Лим, Хюнсоб; Эванс, JW; Aikens, Christine M .; Ким, Юсу; Тиль, Пенсильвания (2015). «Комплекс Cu2S3 на Cu (111) как кандидат на усиление массопереноса» . Physical Review B . 91 (4): 045426. Bibcode : 2015PhRvB..91d5426W . DOI : 10.1103 / PhysRevB.91.045426 . ISSN 1098-0121 . 
  33. ^ Чжоу, Инхуэй; Лии-Росалес, Энн; Ким, Минсунг; Уоллингфорд, Марк; Цзин, Дапенг; Tringides, Майкл С .; Ван, Цай-Чжуан; Тиль, Патриция А. (2018). «Дефектная, термически активируемая инкапсуляция металлов на поверхности графита» . Углерод . 127 : 305–311. DOI : 10.1016 / j.carbon.2017.10.103 . ISSN 0008-6223 . 
  34. ^ Лии-Росалес, Энн; Хан, Юн; Эванс, Джеймс У .; Цзин, Дапенг; Чжоу, Инхуэй; Tringides, Майкл С .; Ким, Минсунг; Ван, Цай-Чжуан; Тиль, Патриция А. (2018). «Формирование многослойных островов Cu, встроенных под поверхность графита: характеристика и фундаментальные идеи» . Журнал физической химии C . 122 (8): 4454–4469. DOI : 10.1021 / acs.jpcc.7b12533 . ISSN 1932-7447 . 
  35. ^ Жюльен, Скотт Э .; Лии-Росалес, Энн; Ван, Кай-Так; Хан, Юн; Tringides, Майкл С .; Эванс, Джеймс У .; Тиль, Патриция А. (2019). «Сжатые нанокристаллы: равновесная конфигурация металлических кластеров, внедренных под поверхностью слоистого материала» . Наноразмер . 11 (13): 6445–6452. DOI : 10.1039 / C8NR10549A . ISSN 2040-3364 . PMID 30888382 .  
  36. ^ «Фонд Альфреда П. Слоана - бывшие стипендиаты» . Стипендии Sloan Research . Проверено 2 декабря 2019 .
  37. ^ "Президентская премия молодому исследователю / Реконструкция в тонких пленках" . Национальный научный фонд . Проверено 2 декабря 2019 .
  38. ^ "Программа Премии Учителей-Ученых Камиллы Дрейфус" (PDF) . Проверено 2 декабря 2019 .
  39. ^ Брайан Олтман. «Профессор, удостоенный почетной степени Французского университета» . iowastatedaily . Проверено 2 декабря 2019 .
  40. ^ "Премия почетного члена Iota Sigma Pi 2008" . Йота Сигма Пи . Архивировано из оригинала на 2019-04-17 . Проверено 2 декабря 2019 .
  41. ^ "Пэт Тиль из лаборатории Эймса получает честь по химии" . Лаборатория Эймса . Архивировано из оригинала на 2015-08-04 . Проверено 2 декабря 2019 .
  42. ^ "Премия Артура У. Адамсона за выдающиеся заслуги в развитии химии поверхности" . Новости химии и машиностроения . Проверено 2 декабря 2019 .
  43. ^ "Тиль выбран для награждения ACS Adamson Award за химию поверхности" . Лаборатория Эймса . Архивировано из оригинала на 2015-08-05 . Проверено 2 декабря 2019 .
  44. ^ "Премия Дэвида Адлера за лекцию в области физики материалов" . Американское физическое общество . Проверено 2 декабря 2019 .
  45. ^ «2010 Премия Дэвида Адлера за лекцию в области физики материалов» . Американское физическое общество . Проверено 2 декабря 2019 .
  46. ^ "AAAS чествует штат Айова, исследователей лаборатории Эймса за выдающиеся научные достижения" . Проверено 22 августа 2020 .
  47. ^ «Пэт Тиль назван профессором Корбетта» . Лаборатория Эймса . Архивировано из оригинала на 2015-08-04 . Проверено 2 декабря 2019 .
  48. ^ Дэйв Флэнаган. «Общество исследования материалов объявляет стипендиатов MRS на 2012 год» . Новости современной науки . Проверено 16 марта 2020 .
  49. ^ "Стипендиаты MRS 2012" . Общество исследования материалов . Проверено 2 декабря 2019 .
  50. ^ «Программа выдающихся судей» . Американское физическое общество . Проверено 2 декабря 2019 .
  51. ^ «Патрисия Тиль из штата Айова, лаборатория Эймса, избранная в Американскую академию искусств и наук» . Государственный университет науки и технологий Айовы . 16 апреля 2019 . Проверено 2 декабря 2019 .
  52. ^ "Некролог Патрисии А. Тиль" . Проверено 21 сентября 2020 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Публикации Патрисии Тиль, проиндексированные Google Scholar
  • «Исследовательская группа Тиля» .