Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Стефан В. Кох
Родившийся (1953-05-23) 23 мая 1953 г. (67 лет) [1]
Франкфурт , [1] Западная Германия
НациональностьГермания
Альма-матерФранкфуртский университет
ИзвестенПолупроводниковые уравнения Блоха
НаградыПремия Лейбница (1997)
Премия Макса Планка за исследования (1999)
Научная карьера
ПоляФизик
УчрежденияМарбургский университет
ДокторантХартмут Хауг

Стефан В. Кох (родился 23 мая 1953 г. [1] ) - немецкий физик-теоретик. Он является профессором Марбургского университета и занимается теорией конденсированного состояния , эффектами многих тел и теорией лазеров . Он наиболее известен своим плодотворным вкладом в оптические и электронные свойства полупроводников , полупроводниковую квантовую оптику и конструкции полупроводниковых лазеров . Основная часть его исследовательской работы сосредоточена на квантовой физике и возможностях применения полупроводниковых наноструктур.. Помимо получения фундаментального понимания квантовой теории многих тел, его работа предоставила новые возможности для разработки, например, лазерной технологии, основанной на точном компьютерном моделировании . Его цель состояла в том, чтобы самосогласованно включать все соответствующие эффекты многих тел, чтобы исключить феноменологические приближения, которые ставят под угрозу предсказуемость эффектов и конструкции квантовых устройств.

Биография [ править ]

Stephan W. Koch изучал физику в университете Франкфурта , получил докторскую 1979 о теории электрон - дырочной капельной нуклеации в сильно возбужденных полупроводниках [2] под руководством профессора Хартмут Хауг. Во время 1981-83 он был постдокторант и приглашенным ученым в IBM Research , Сан - Хосе / Калифорния и получил абилитации в 1983 году о динамике равновесных и неравновесных первого порядка фазовых переходов , [3]от факультета теоретической физики Франкфуртского университета. Он продолжал свои активные исследования в Германии и США с помощью стипендий Фонда Ф. Тиссена и программы Гейзенберга Deutsche Forschungsgemeinschaft . В 1986 году он стал профессором на кафедре физики и оптических наук Центра в Университете штата Аризона в Тусоне , штат Аризона , и в 1989 году, он принял стул там. В 1993 году он принял кафедру теоретической физики в Марбургском университете , где и работал с тех пор. Стефан В. Кох очень тесно связан с исследовательской работой Центра оптических наук., Университет Аризоны, где он был адъюнкт-профессором и активным сотрудником с 1994 года.

Основные темы исследования [ править ]

Стефан В. Кох работал над несколькими темами в области полупроводниковой оптики. До 1988 года современное описание полупроводниковой оптики и лазеров в основном основывалось на упрощенных подходах скоростных уравнений, которые не могли описать неравновесную квантовую кинетику кулоновских электронов и дырок (электронных вакансий в валентной зоне ). Чтобы выйти за рамки этого подхода, он был одним из ключевых игроков в разработке полупроводниковых уравнений Блоха (сокращенно SBE). [4] [5] С тех пор как этот прорыв, SBE были расширены, чтобы систематически включать новые эффекты многих тел, такие как дефазировка, вызванная возбуждением, [6] [7] немарковскийэффекты и возбуждения полупроводников с терагерцовыми (сокращенно ТГц) полями. [8] Исследования SBE все еще очень активны, и SBE являются наиболее сложным и успешным подходом к описанию оптических свойств полупроводников, возникающих в результате классического взаимодействия света и вещества.

В конце 1980-х годов системы с квантовыми точками начали привлекать значительное внимание исследователей во всем мире из-за их интригующих свойств квантового ограничения . Он и его коллеги продемонстрировали [9] подход конфигурационного взаимодействия и его применение к оптическим свойствам полупроводников с сильными квантовыми размерами. Этот подход активно используется для объяснения квантово-оптических свойств систем с квантовыми точками.

Некоторые из его текущих проектов посвящены проблемам, возникающим в области современной полупроводниковой квантовой оптики , микрополостей и теории лазеров . [10] В этой области Стефан В. Кох и его коллеги сосредоточились на объяснении того, как квантовые свойства света могут быть описаны в связи с полупроводниками. Новизна и сложность этого исследования связаны с одновременным определением и контролем многочастичных и квантово-оптических свойств. Первый шаг в этом направлении появился в форме уравнений люминесценции полупроводников [6] [11] (сокращенно SLE); SLEs описывают квантовую физику, в которой квантовые флуктуации света вызывают некогерентныеизлучение света от спонтанной рекомбинации кулоновских электронно-дырочных пар. SLE не только устанавливают стандарт описания квантового излучения света в полупроводниках, но также идеально подходят для моделирования источников квантового света и фильтров на основе полупроводниковой технологии. Расширения SLE включают резонансную флуоресценцию и эффекты фотонной корреляции более высокого порядка и являются основой для расширения квантово-оптической спектроскопии .

Он и его коллеги работают над систематической теорией, описывающей возбуждение твердых тел терагерцовыми полями. Типичные лазерные возбуждения резонируют с межзонными переходами, а не с разностью энергий нескольких релевантных многочастичных состояний, которые фактически соответствуют энергии ТГц-фотонов. Таким образом, ТГц спектроскопия предлагает новый способ рассмотрения систем многих тел [8], например, путем обнаружения определенных состояний многих тел [12] напрямую или путем управления их квантовой динамикой . Это направление исследований кажется в настоящее время особенно прибыльным из-за быстрого прогресса технологии ТГц в создании высококачественных, интенсивных и / или одноцикловых источников ТГц и лазеров для спектроскопических целей.

Инновации Стефана В. Коха всегда вызывали широкий интерес в исследовательском сообществе; его статьи были процитированы более 15000 раз (2013 г.).

Награды [ править ]

Стефан В. Кох получил множество наград за свои достижения в области полупроводниковой оптики. В частности из - за его работы по теоретическим основам взаимодействия света с веществом в полупроводниковых материалах, он получил Лейбница премию в Deutsche Forschungsgemeinschaft в 1997 году и премию Макса Планка исследований в Фонда Александра фон Гумбольдта и из Общества Макса Планка в 1999 году .

Книги [ править ]

Стефан В. Кох является соавтором восьми учебников, которые оказали большое влияние на создание прочных основ для понимания полупроводниковой оптики и полупроводниковой квантовой оптики . Его последние работы включают:

  • Кира, М .; Кох, SW (2011). Полупроводниковая квантовая оптика . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0521875097. Веб-сайт этой книги (sqobook.org)
  • Haug, H .; Кох, SW (2009). Квантовая теория оптических и электронных свойств полупроводников (5-е изд.). World Scientific. ISBN 978-9812838841.
  • Meier, T .; Thomas, P .; Кох, SW (2007). Когерентная полупроводниковая оптика: от основных понятий до приложений наноструктур (1-е изд.). Springer. ISBN 978-3642068966.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c «Биографические данные Стефана В. Коха с официального сайта Марбургского университета». Архивировано 6 июня 2014 г. в Wayback Machine . Проверено 6 июня 2014.
  2. Перейти ↑ Koch, SW (1979). Zur Theorie der Elektron-Loch-Tropfennukleation в абсолютном ангельстве Хальблейтерна (PhD). Иоганн Вольфганг Гете-Университет Франкфурта-на-Майне (Германия).
  3. Перейти ↑ Koch, SW (1983). Zur Dynamik von Gleichgewichts- und Nichtgleichgewichtsphasenübergängen erster Ordnung ( докторская диссертация). Иоганн Вольфганг Гете-Университет Франкфурта-на-Майне (Германия).
  4. ^ Линдберг, М .; Кох, SW (1988). «Эффективные уравнения Блоха для полупроводников». Physical Review B 38 (5): 3342–3350. DOI: 10.1103 / PhysRevB.38.3342
  5. ^ Haug, H .; Кох, SW (2009). Квантовая теория оптических и электронных свойств полупроводников (5-е изд.). World Scientific. п. 216.
  6. ^ а б Кира, М .; Кох, SW (2011). Полупроводниковая квантовая оптика . Издательство Кембриджского университета.
  7. ^ Ван, H .; Ferrio, K .; Сталь, Д .; Hu, Y .; Binder, R .; Кох, SW (1993). «Переходный нелинейный оптический отклик от дефазировки, вызванной возбуждением в GaAs». Physical Review Letters 71 (8): 1261–1264. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.71.1261
  8. ^ a b Koch, SW; Кира, М .; Хитрова, Г .; Гиббс, HM (2006). «Полупроводниковые экситоны в новом свете». Материалы Nature 5 (7): 523–531. DOI : 10.1038 / nmat1658
  9. ^ Ху, Y .; Lindberg, M .; Кох, С. (1990). «Теория оптически возбужденных собственных полупроводниковых квантовых точек». Physical Review B 42 (3): 1713–1723. DOI: 10.1103 / PhysRevB.42.1713
  10. ^ Хитрова, Г .; Гиббс, HM; Кира, М .; Koch, SW; Шерер, А. (2006). «Вакуумное расщепление Раби в полупроводниках». Физика природы 2 (2): 81–90. DOI : 10.1038 / nphys227
  11. ^ Кира, М .; Jahnke, F .; Koch, S .; Berger, J .; Wick, D .; Nelson, T .; Хитрова, Г .; Гиббс, Х. (1997). «Квантовая теория нелинейной люминесценции полупроводниковых микрорезонаторов, объясняющая« бозеровские »эксперименты». Письма физического обзора 79 (25): 5170–5173. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.79.5170
  12. ^ Кира, М .; Hoyer, W .; Строукен, Т .; Кох, С. (2001). «Образование экситонов в полупроводниках и влияние фотонной среды». Письма о физических проверках 87 (17). DOI: 10.1103 / PhysRevLett.87.176401 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Группа теоретической физики полупроводников Марбургского университета