Известные люди

»

Лео Эсаки

Классическая физика утверждает, что в электрической цепи, разорванной барьером из изолятора, ток течь не будет Квантовая механика допускает немного иную ситуацию если барьер довольно узок, то электроны могут туннелировать через него. Такое подбарьерное прохождение происходит оттого, что положение электрона не может быть определено совершенно в аккурат и, следственно, всю дорогу существует некоторая вероятность того, что электрон появится по другую сторону барьера. Чем тоньше барьер, тем выше вероятность туннелирования. Хотя тот самый результат был предсказан ещё в начале 30-х гг., но и к середине 50-х гг. он ещё не был доказан экспериментально.

Работая над докторской диссертацией, Э. решил попробовать обследовать результат туннелирования на полупроводниках силами своей исследовательской группы Полупроводниками называются такие материалы, как кремний и германий Число носителей тока в них сравнительно немного, и в определенных пределах его разрешается регулировать, изменяя соответствующим образом концентрацию примесей.

Э. и его коллеги работали с соединенными диодами, в которых соседние зоны в полупроводнике легировались электрически активными примесями противоположной полярности. Диод беспрепятственно проводит ток в одном направлении, а соединение представляет собой барьер, не пропускающий его в противоположном. Барьер образуется, когда содержание носителей заряда вблизи перехода обедняется. При увеличении концентрации примесей ширина обедненной области уменьшается. Группе Э. удалось сотворить диоды с весьма высокими концентрациями примесей. Тем самым были созданы диоды с необычайно узкими переходами и высокой вероятностью туннелирования Э. показал, что электрические характеристики таких диодов согласуются с представлениями квантовой механики.

Исследуя свойства таких диодов, Э. обнаружил, что у некоторых из них вольт-амперная характеристика (подневольность тока от напряжения) выглядит расплывчато. Если туннельные токи в диодах велики, сопротивление диодов становится отрицательным в ограниченном диапазоне изменений тока натуга на диоде падает при увеличении тока (В обычном резисторе ток пропорционален напряжению). Цепь с таким отрицательным сопротивлением может порождать высокочастотные колебания. Э. разработал диоды с ещё большей концентрацией примесей и немаловажно больше высокими (по абсолютной величине) отрицательными сопротивлениями. Такие туннельные диоды (диоды Эсаки) с переходами шириной всего только в десять миллиардных метра (тридцать атомов) сию минуту же потом создания их первых образцов в 1957 г. могли быть использованы для генерации и детектирования высокочастотных сигналов. Эффект туннелирования помог постичь свойства и поведение полупроводников и сверхпроводников. Э. представил докторскую диссертацию о явлениях туннелирования в полупроводниках Токийскому университету и в 1959 г. получил ученую уровень доктора наук.

В следующем году он стал сотрудником исследовательских лабораторий корпорации Интернейшнл коммерциал машине (ИБМ) в США, где занимался исследованиями по физике полупроводников. В 1965 г. Э. был произведен в члены ИБМ, т.е. добился высшего положения в научной иерархии фирмы. Работая в ИБМ, он начал к пионерским исследованиям полупроводниковых суперрешеток, т.е. сложных структур, получаемых при осаждении жутко тонких слоев различных полупроводников, образующих единую структуру, в одном кристалле. Как показали эксперименты, суперрешетки обладают такими физическими свойствами, что оказались идеальным средством для понимания эффектов в физике твердого тела. Они позволят сотворить быстродействующие компьютерные схемы с меньшим потреблением энергии, чем распространенные в текущее время кремниевые. Специалисты считают, что в 90-е гг. суперрешеточные материалы станут наиболее важными компонентами быстродействующих компьютеров.

Э. получил Нобелевскую премию по физике в 1973 г. сообща с Айвором Джайевером за экспериментальные открытия туннельных явлений в полупроводниках и сверхпроводниках. (Другую половину премии получил Брайан Д. Джозефсон кроме того за работу по туннелированию). В серии блестящих опытов и расчетов вы исследовали различные аспекты явлении туннелирования в твердых телах, заявил, обращаясь к трем Нобелевским лауреатам, Стиг Лундквист из Шведской королевской академии наук. Ваши открытия проложили дорогу в новые области исследования и позволили достичь больше глубокого понимания поведения электронов в полупроводниках и сверхпроводниках, макроскопических квантовых явлений в сверхпроводниках. В своей речи Лундквист отметил ещё, что открытия Э., Джайевера и Джозефсона узко связаны между собой, так как пионерские работы Э. послужили основой и непосредственным стимулом для открытия Джайевера, а работы Джайевера... привели к теоретическим предсказаниям Джозефсона.

В ответной речи Э. сказал: Брайан Джозефсон, Айвор Джайевер и я воспитаны в безупречно разных культурах... Мы некоторым образом символизируем то, что в физике, как и в других науках, не существует национальных или расовых границ... Фундаментальные знания о природе, продолжал он, одно из величайших сокровищ... и принадлежит оно всему человечеству... В нашем мире существует много высоких барьеров между нациями, расами и религиями. К сожалению, некоторые из них широки и прочны. Но я надеюсь, больше того, я уверен, что мы найдем метод, позволяющий нетрудно и беспрепятственно туннелировать через такие барьеры, и сплотим мир в единое целое.

Работая в США, Э. сберег японское подданство. В 1959 г. он женился на Мисако Араки, у них родились две дочери и отпрыск.

Э. избран членом Японской академии, Американской академии наук и искусств, иностранным членом Национальной академии наук США. С 1967 г. Э. является директором ИБМ. Он удостоен почетных степеней японской школы Досида и Политехнического университета Мадрида. Он награжден премией Морриса Н. Либмана Института радиоинженеров (1961), медалью Стюарта Баллантайна Франклиновского института (1961) и японским орденом Культуры (1974).

Так же читайте биографии известных людей:

Лео Делиб Clement Philibert Leo Delibes

Родился 21 февраля 1836 в Сен-Жермен-дю-Валь. После окончания Парижской консерватории поступил концертмейстером в 'Театр лирик' и вторым..
читать далее →

Лео Коттке Leo Kottke

Журнал Guitar Player пять раз подряд признавал его лучшим акустическим гитаристом, а пресса удостоила титула "волшебник гитары".
читать далее →

Лео Сэйер Leo Sayer

Сэйер учился в художественном колледже в Суссексе и пел в группе Terraplane Blues Band, затем переехал в Лондон, где работал иллюстратором, а также..
читать далее →

Лео Легран Lйo Legrand

Лео Легран - популярный французский киноактер. Родился 5 ноября 1995 года.Принял участие в съемках таких фильмов и сериалов как: "Сезон" 2005 год,..
читать далее →

Ваши комментарии

добавить комментарий