約翰·巴丁

約翰·巴丁

約翰·巴丁(John Bardeen,1908年5月23日-1991年1月30日),美國物理學家,因電晶體效應和超導的BCS理論兩次獲得諾貝爾物理學獎(1956、1972年)。

  • 中文名
    約翰·巴丁
  • 外文名
    John Bardeen
  • 國籍
    美國
  • 出生地
    麥迪遜
  • 出生日期
    1908年5月23日
  • 逝世日期
    1991年1月30日
  • 職業
    物理學家
  • 畢業院校
    威斯康星大學
  • 個人榮譽
    兩次獲得諾貝爾物理學獎

人物簡介

巴丁1908年出生于美國威斯康星州的麥迪遜市,1923年進入威斯康星大學麥迪遜分校電機工程系學習,1928年取得學士學位,1929年取得碩士學位。畢業後巴丁留校擔任電機工程研究助理。1930年到1933年期間,巴丁在匹茲堡海灣實驗研究所從事地球磁場及重力場勘測方法的研究。1933年巴丁進入普林斯頓大學,在E.P.魏格納的指導下研究固體物理學。1935年到1938年期間任哈佛大學研究員,並于1936年獲得普林斯頓大學博士學位。1938年到1941年間,巴丁擔任明尼蘇達大學助理教授,1941年到1945年在華盛頓海軍軍械實驗室工作,1945年到1951年在貝爾電話公司實驗研究所研究半導體及金屬的導電機製、半導體表面性能等問題。1947年和同事布拉頓發明了半導體三極體,一個月後,肖克利發明了PN結電晶體,三人因發現電晶體效應共同獲得1956年諾貝爾物理學獎。

約翰·巴丁約翰·巴丁

早期經歷

約翰巴丁在1908年5月23日出生威斯康星州麥迪遜市。他是查爾斯羅素巴丁博士與海倫哈默巴丁五個孩子中的第二個兒子。他的父親查爾斯巴丁,是解剖學教授和威斯康星大學麥迪遜分校第一任醫學院院長。海倫巴丁,結婚前曾任教于杜威實驗學校和從事室內裝潢業務;結婚後她是一個藝術界的活躍人物。

Bardeen的數學天賦是早就認識。他的七年級數學老師鼓勵巴丁在追求先進的工作,幾年後,他為巴迪恩記“第一激動人心 [他]在數學的興趣。”

阿爾西爾巴丁病重時,約翰與癌症12歲。查爾斯巴丁淡化了她的病情嚴重程度,以便它不會影響他的孩子。約翰是母親去世時,他驚呆了。

巴丁出席了在麥迪遜大學的高中數年,但畢業于麥迪遜中央高中于 1923年。他高中畢業,年齡在十五歲,盡管他可能已經畢業幾年前。被延後畢業因服用額外的課程在另一所高中,也大概因為他的母親去世。他進入威斯康星大學麥迪遜分校于 1923年。大學期間,他加入了澤塔帕普西博愛。他提出所需的會員費部分由打撞球。他開始為成員的頭貝塔丕工程榮譽學會。他選擇了工程學,因為他不想成為一個像他父親和學者還因為它是數學。他還認為,工程具有良好的就業前景。

巴丁收到了他的B.S.在電氣工程從 1928年威斯康星大學麥迪遜分校。他在1928年畢業後,盡管也採取了一年的時間在他的學位工作的芝加哥。他已採取所有的研究生課程,物理和數學的有興趣的他,事實上,在五年內畢業,比平常多,這也讓他有時間完成碩士論文,監督由Leo j的彼得斯。他獲得 M.S.在1929年的電氣工程從威斯康星州。他的導師數學是沃倫韋弗和愛德華凡弗萊克。他的主要物理導師是約翰哈斯布勞克凡弗萊克,但他也非常受訪問學者,如保羅狄拉克,海森堡和阿諾德索姆費爾德。

巴丁是不成功的申請,在他1929年三一學院,劍橋,為他們的一個夢寐以求的獎學金。

巴丁呆了一段時間他在威斯康星州的進一步研究,但他最終還是去工作的海灣研究實驗室,研究部門的海灣石油公司,總部設在匹茲堡。從 1930年到1933年,巴丁在那裏工作的發展為解釋的方法對磁場和引力的調查。他擔任地球物理學家。工作後沒能保住自己的興趣,他申請並獲接納的畢業生計畫在普林斯頓大學數學系。

巴丁數學和物理學研究的研究生,結束了他的論文寫作上的一個問題,固態物理,物理學家,諾貝爾獎得主尤金下維格納。他的論文完成之前,他獲得了錄用擔任初級研究員協會在哈佛大學的研究員在1935年。他花了三年後,1935年至1938年,工作與諾貝爾獎得主物理學家約翰哈斯布勞克凡弗萊克和要被得主威廉姆斯珀西布裏奇曼于問題,凝聚力和導電金屬,也做了一些工作,能級密度原子核。他獲得哲學博士學位在普林斯頓大學數學物理,1936年。

學術生涯

伊裏諾斯大學Urbana校區

在西元1951年前,當巴丁正在找一份工作,他的一位朋友,佛萊德.錫思幫巴丁說服了伊裏諾思大學,使巴丁錄取了一份年薪一萬元的工作,巴丁接受了聘用,離開了原先的貝爾實驗室,他進入了電機學院和物理學院,他是伊裏諾思大學電機系的教授和物理系的教授,他的第一個博士學生正是尼克,尼克就是那位在1962年發明了LED的人,在伊裏諾斯大學裏,巴丁建立了兩個主要的研究之計畫,一個計畫在電機系另一個在物理系,電機系的研究計畫是關于半導體的實驗和理論方面,物理系的研究計畫是關于巨觀量子的理論方面,特別是量子的超導性和量子液體,在1951-1975年間,巴汀是一位積極的教授,之後更成為榮譽教授。

貝爾的實驗室

1945年10月,約翰巴丁在貝爾實驗室開始工作。巴丁是固態物理組的成員, 帶領威廉肖克利和化學家摩根斯坦利。其他人員在在沃爾特布拉坦工作,物理學家傑拉爾德皮爾遜, 化學家羅伯特吉尼,電子專家希爾伯特摩爾和幾個技術員。他提議他的僚屬搬到首腦會議,新澤西州。 約翰巴丁會見了威廉肖克利當他們在馬薩諸塞州的學校。他重新燃起了他的友誼與 Walter布拉坦。 巴丁沃爾特布拉坦知道他在普林斯頓大學畢業的學生時代。他曾會見了布拉坦通過布拉坦的兄弟,鮑勃布拉坦。 鮑勃布拉坦也畢業于普林斯頓大學的學生。 多年來的友誼,Bardeen和布拉坦成長,無論是在實驗室或是高爾夫球場, 他們在周末在布拉坦把所有的間放在實驗和巴丁編織的理論來解釋的結果。

約翰·巴丁和其伙伴約翰·巴丁和其伙伴

該小組的任務是尋求一種固態替代易碎的玻璃真空管放大器。 他們的第一個嘗試是基于 肖克萊的思路用外部電場對半導體影響其導電性。 這些實驗中的每一次失敗神秘各種配置和材料。該集團于一停頓,直到巴丁提出了表面態理論,調用, 阻止外地穿透半導體。本集團改變其重點研究這些表面態,幾乎每天都和他們見面,商討工作。 本集團的關系非常好,並自由地交換了意見。到1946年的冬天,他們有足夠的結果, 巴丁提交了一份關于各國的表面物理評論。布拉坦開始實驗研究, 通過觀察表面狀態時所做的光輝明亮的光,在半導體的表面。 這導致了更多的論文(其中一人合作撰寫與肖克利), 其中估計表面態密度要足夠多的考慮到他們失敗的實驗。 這項工作的步伐明顯加快,當他們開始圍繞半導體之間的接觸點和導線與電解質。 穆爾建立了一個電路,使他們能夠改變頻率的輸入信號容易和建議他們用乙二醇硼酸鹽(區), 一種粘稠的化學物質,不蒸發。最後,他們開始得到一些證據時,皮爾遜功率放大, 通過作用于肖克利的建議,提出一個電壓上一小滴顧被放置在一個 PN結。

婚姻家庭

巴丁1938年與麥克斯韋結婚,婚後育有兩子一女。業餘時間巴丁喜歡旅遊和打高爾夫球。

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