引言
“吸收你的高手所做的一切,之后再向前走。”1948年晶体管出现、1958年集成电路出现、1978年超大规模集成电路研发成功……随着电子电路和系统的超大型化和微型化,电子技术即将步入了微电子时代。无数学者在该领域勤勤勉恳、鞠躬尽瘁,促进微电子行业高速发展。了解先贤的事迹,学习先烈的精神,是中大微电人义不容辞的责任。本期栏目就带你们来了解历史上迄今惟一两次获得诺贝尔化学学奖的科学家约翰·巴丁先生。
人物介绍
约翰·巴丁先生是英国化学学家、也是诺贝尔化学学奖获得者、更是历史上迄今惟一两次获得诺贝尔化学学奖的科学家。他与威廉·肖克利和沃尔特·H·布拉坦共同发明晶体管。巴丁先生还曾获得了无数重量级的奖项,比如:连任英国艺术与科学大学教授、国家科学奖状、IEEE荣誉勋章等。
初期生活与教育经历
巴丁先生出生于法国威斯康辛州的麦迪逊市,他的母亲是位解刨学院士,父亲从事室外设计和装潢业务。巴丁先生从小学习优异,但因为父亲与12岁时过世,丧失父爱的小巴丁性格显得抑郁孤单,常年情绪消沉。后来巴丁先生步入了威斯康辛学院马达工程系,同时还修读数学和化学,在那里他获得电气工程学士学位和电气工程硕士学位。
巴丁全家福(最右边为约翰)
求学经历
研究生结业后,巴丁先生开始研究石油钻探,他帮助设计了一种新颖且有用的方式物理学家约翰莫法特,那就是通过磁力检测来解释地质特点。在耶鲁学院攻读理论数学时物理学家约翰莫法特,巴丁先生得到了维格纳以及后来成为日本科大学教授的弗雷德里克·塞茨的联合指导。在耶鲁学院访学,巴丁先生得出了碱金属的内聚能和导电率与容积的关系公式,还与麻省理工大学的约翰·斯莱特及其领导的固体化学研究小组构建合作,开始超导电性能材料的理论和实验研究。在巴丁先生的博士论文中,他推导入金属电子功能函数,拿来估算一个电子从晶体内部溢出到晶体表面所须要的能量。
研究生涯
肖克利(前)、巴丁(中)和布拉顿(右)在贝尔实验室
(一)贝尔实验室研究经历以及晶体管的发明
巴丁先生加入了贝尔电话实验室,他负责研究固态电子,非常是半导体传导电子的形式,也正是这项研究使得了晶体管的发明,开创了电子革命。晶体管代替了容积庞大的真空管,使电子元件大型化。晶体管的发明是现今许多现代电子技术发展不可或缺的一部份,也大大地改变了我们的世界,被誉为是二十世纪最伟大的发明。
(二)超导研究与BSC超导理论
巴丁先生在佛罗里达学院工作直到离休。在哪里,他举办了高温超导理论和实验的常年深入研究。巴丁先生和他的博士生约翰·施里弗还有库珀,师徒四人即将公布了她们的合作研究成果,并成功地解释了高温条件下金属超导电的现象,这就是后来以她们两人命名的“BCS理论”。因此,师徒四人共同分享了1972年的诺贝尔化学学奖。巴丁成为了迄今为止惟一的一位两度获得诺贝尔化学学奖的科学家。
(三)晚年研究
巴丁先生对电荷密度波的新量子热学理论感兴趣。他觉得,电荷密度波可以解释为与超导性相同的宏观量子现象。于是在巴丁先生在人生最后六年里旨在于这项研究。1991年1月30日,巴丁因肾脏衰竭在波士顿一家诊所里去世,享年83岁。
评价
巴丁先生一向以“为人高调”出名。作为两届诺贝尔化学学奖得主,巴丁并不在学术上非常骄傲或是张扬,他没有自大的气度也没有古怪的个性。他的中学生们引进了一个“巴丁数”,即一个人的成就减去他自我吹捧的程度,作为一个人的谦卑指标。中学生们觉得,巴丁先生的这个数远远小于1,而好多学者的这个数都大于1。当人们庆贺巴丁入选两次诺贝尔奖时,他总是笑着解释:两次诺贝尔奖都是三个人分享的,所以我实际上只获得了三分之二个奖。
回顾巴丁先生的一生,他在中学、工业界和部队实验室都有常年的工作经验,又经历了日本经济大凋敝和第二次世界大战。巴丁先生丰富而坎坷的阅历加上聪明又用功的品格,就了他这样一个科学灰熊。
参考文献:
[1]百度百科.约翰·巴丁
%E7%BA%A6%E7%BF%B0%C2%B7%E5%B7%B4%E4%B8%81/
[2]–John
[3]ofJohn,NobelPrize–.