Jump to content

Элиас Бурштейн

Элиас Бурштейн
Элиас Бурштейн
Рожденный ( 1917-09-30 ) 30 сентября 1917 г.
Бруклин , Нью-Йорк
Умер 17 июня 2017 г. ) ( 2017-06-17 ) ( 99 лет
Национальность Американский
Альма-матер Бруклинский колледж
Университет Канзаса
Известный исследования в области оптической физики твердого тела
Награды Медаль Джона Прайса Уэтерилла (1979)
Премия Фрэнка Исаксона (1986)
Научная карьера
Поля Физика конденсированного состояния
Учреждения Исследовательская лаборатория ВМС США
Пенсильванский университет
Докторанты Арон Пинчук
Филип Дж. Стайлз [ де ]

Элиас Бурштейн (30 сентября 1917 г. - 17 июня 2017 г.) был американским физиком-экспериментатором конденсированного состояния , чья активная научная карьера длилась семь десятилетий. [1] Он известен своими новаторскими фундаментальными исследованиями в области оптической физики твердого тела; за написание и редактирование сотен статей и других публикаций; для объединения ученых со всего мира на международных встречах, конференциях и симпозиумах; а также для обучения и наставничества десятков молодых физиков. [2]

Образование

[ редактировать ]

Бурштейн получил степень бакалавра химии в Бруклинском колледже (1938 г.) и степень магистра химии в Канзасском университете (1941 г.). Он окончил аспирантуру по химии и физике в Массачусетском технологическом институте (1941–43) и по физике в Католическом университете (1946–48). Его докторская учеба была прервана войной в 1945 году, когда он поступил на работу в Военно-морскую исследовательскую лабораторию в Вашингтоне, округ Колумбия. Хотя он не получил степени доктора философии, он получил четыре степени почетного доктора (см. Почести).

Бурштейн был членом физического отдела кристаллического отделения Исследовательской лаборатории ВМС США (1945–58), позже руководителем этого отделения (1948–1958), а затем руководителем отделения полупроводников (1958).

В 1958 году он был назначен профессором физики Пенсильванского университета , а в 1982 году он сменил лауреата Нобелевской премии Джона Роберта Шриффера на посту профессора физики Мэри Аманды Вуд. Он вышел на пенсию в качестве постоянного преподавателя в 1988 году, но продолжал работать в качестве почетного профессора Мэри Аманды Вуд.

Он занимал должности приглашенного профессора в Калифорнийском университете в Ирвайне (1967–68), в Еврейском университете в Израиле (1974), в Пармском университете в Италии (1974); был приглашенным профессором по случаю пятидесятилетия Технологического университета Чалмерса в Гетеборге, Швеция (1981); и был приглашенным профессором-исследователем Миллера на кафедре физики Калифорнийского университета в Беркли (1996).

Среди его многочисленных профессиональных должностей он был членом Комитета по наукам о твердом теле Национального исследовательского совета Национальной академии наук (1971–80) и был его председателем (1976–78). он был членом Комитета искусств и наук Института Франклина С 1995 года .

Профессиональные достижения

[ редактировать ]
Э. Бурштейн, 2010 г.

За свою карьеру Бурштейн подготовил более тридцати пяти докторантов по физике, а также пять научных сотрудников с докторской степенью. Он опубликовал более 200 статей и имеет два патента на легированных примесями из кремния и германия, инфракрасные фотодетекторы . [3] Он также инициировал и организовал множество международных конференций, собирая физиков со всего мира, чтобы поделиться результатами своих исследований и теоретических работ, а также посовещаться друг с другом.

Он был редактором-основателем журнала Solid State Communications ( Pergamon Press ) и его главным редактором (1963–92). [4] В этом качестве он сыграл важную роль в установлении редакционной и издательской политики, включая предоставление каждому редактору Международного совета редакторов полных полномочий принимать или отклонять статьи. Он был соредактором журнала «Комментарии по физике конденсированного состояния» (Гордон и Брич) (1971–1981), а также редактором-основателем и соредактором вместе с Марвином Коэном, Дугласом Миллсом и Филлипом Дж. Стайлзом серии томов « Современные концепции» . наук о конденсированных средах , [5] опубликовано издательством Elsevier .

Бурштейн вместе с Робертом Хьюзом с химического факультета и Робертом Мэдденом с факультета металлургии (оба из Пенсильванского университета) были основными инициаторами предложения о создании в университете лаборатории фундаментальных исследований материалов. Это привело к основанию Лаборатории исследований структуры материи (LRSM). [6] в Пенсильванском университете в 1961 году.

Основные направления научных исследований

[ редактировать ]

Новаторские научные достижения Бурштейна оказали большое влияние на понимание фундаментальных оптических явлений, наблюдаемых в конденсированном веществе . Его ранние работы с кристаллами со структурой алмаза, а также с кристаллами типа каменной соли и цинковой обманки в Военно-морской исследовательской лаборатории (NRL) выявили их инфракрасные свойства, объяснив механизмы поглощения инфракрасного излучения второго порядка длинноволновыми колебаниями решетки с точки зрения электрического и механического ангармонизма. . [7] [8] Его фундаментальные исследования инфракрасной фотопроводимости вследствие фотоионизации примесей в кремнии и германии при температуре жидкого гелия. [9] [10] послужил основой для разработки инфракрасных детекторов из легированного примесями кремния и германия. [3] Статья 1954 года, ставшая его самой цитируемой публикацией. [11] объяснил «аномальный сдвиг» края межзонного оптического поглощения InSb в сторону более высоких энергий, о котором сообщили исследователи из Bell Labs . [12] Сдвиг возникает в результате сохранения волнового вектора при оптических межзонных переходах, когда принцип Паули запрещает переходы в состояния с занятыми носителями в зоне проводимости или валентной зоне . В более поздней работе в NRL Бурштейн и его сотрудники использовали низкотемпературные спектры поглощения для изучения возбужденных состояний мелких примесей в кремнии и обнаружили отклонения от существующих теоретических моделей. [13] [14] В другой работе они исследовали межзонные магнитооптические переходы в полупроводниках . [15] [16] и сформулировал теорию явления на основе межзонных переходов между подзонами Ландау. Они также сообщили о первом наблюдении циклотронного резонанса электронов в InSb при комнатной температуре на частотах в инфракрасном диапазоне. [17] и объяснил это квантово-механически как соответствующее внутризонным оптическим переходам между дискретными уровнями Ландау внутри валентной зоны или зоны проводимости. [18]

В Пенсильванском университете Бурштейн и его аспиранты продолжили новаторские исследования полупроводников, изоляторов, металлов и двумерной электронной плазмы в полупроводниках, способствуя пониманию оптического поведения твердотельных материалов. Бурштейн был одним из первых, кто использовал лазеры для фундаментальных исследований полупроводников и изоляторов, и он сыграл важную роль в определении механизмов, лежащих в основе явлений неупругого рассеяния света ( комбинационного рассеяния света), и условий их наблюдения. Он и его студенты заметили, что приложенное электрическое поле вызывает обычно запрещенное инфракрасное поглощение длинноволновыми колебаниями оптической решетки в кристаллах структуры алмаза. [19] [20] [21] Это явление было объяснено созданием осциллирующего электрического момента, который связан с электромагнитным излучением. Дальнейшие работы привели к исследованию роли электрических полей поверхностного объемного заряда и связанного с ним изгиба зон в возникновении запрещенного в противном случае комбинационного рассеяния света продольными оптическими колебательными модами в InSb. [22] [23] [24] Это явление было использовано в качестве спектроскопического зонда изгиба полос на поверхностях PbTe и SnSe и для определения зависимости изгиба полос от ориентации поверхности. [25] [26]

Бурштейн и его сотрудники также дали теоретическую формулировку комбинационного рассеяния света поверхностными поляритонами на границах раздела поверхностей полупроводников, которая определила условия наблюдения этого явления и объяснила, почему обратное рассеяние никогда не наблюдалось; сечение рассеяния назад на порядки меньше, чем сечение рассеяния вперед. [27] Они измерили комбинационное рассеяние «мягкими» оптическими фононами в BaTiO 3 и использовали измерение прямого комбинационного рассеяния поляритонами оптических колебаний решетки для определения его низкочастотной диэлектрической проницаемости. [28] в так называемом первом практическом применении поляритонов. [2] Они также сформулировали два основных механизма поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния света («SERS») молекулами, адсорбированными на металлических поверхностях: усиление падающих и рассеянных электромагнитных полей из-за шероховатости поверхности и возникновение межмолекулярного переноса заряда между адсорбированной молекулой и металлической подложкой. резонанс. [29] [30] Неупругое рассеяние света одночастичными возбуждениями на поверхности GaAs успешно наблюдалось с использованием лазерных частот вблизи энергетической щели E 0 + Δ 0 n-GaAs. [31] Бурштейн и его коллеги отметили, что сечение рассеяния света одночастичными возбуждениями в инверсионных слоях и квантовых ямах (т. е. двумерных электронных системах) полярных полупроводников сильно увеличивается для падающих лазерных частот на энергетических запрещенных участках, где прямой оптический межзонные переходы включают состояния с занятыми носителями либо в зоне проводимости, либо в валентной зоне. [32] [33] [34] Это понимание и дальнейшая работа привели к формулировке механизмов, лежащих в основе неупругого рассеяния света носителями заряда в двумерной плазме, а также специфики связанных мод межподзонного возбуждения LO-фононов в полярных полупроводниках. Бурштейн и его аспиранты провели теоретические и экспериментальные исследования нелинейного оптического отклика поверхностей благородных металлов (трехволновое смешение и генерация второй гармоники), интерпретируя резонансное трехволновое смешение с точки зрения трехступенчатых электронных процессов, в которых участвуют собственные поверхностные процессы. состояния и состояния континуума с модифицированной поверхностью. [35]

В более позднем периоде своей карьеры Бурштейн и его коллеги обнаружили, что молекулы фуллерена C 60 («бакиболы») в непосредственной близости от гладкой металлической поверхности проявляют обычно запрещенные режимы люминесценции — синглетную экситонную флуоресценцию и триплетную экситонную фосфоресценцию . Флуоресценцию, индуцированную металлом, объясняли понижением симметрии молекул. Фосфоресценция, индуцированная металлом, была объяснена смешением синглетных и триплетных экситонных состояний молекул за счет спин-орбитального взаимодействия молекул с атомами металла, а также смешиванием синглетных и триплетных состояний за счет виртуальных прыжков электронов. между возбужденными молекулами и металлом — оба новых механизма включения фосфоресценции молекул. [36] [37]

Избранные публикации

[ редактировать ]
  • «Туннельные явления в твердых телах», под редакцией Э. Бурштейна и С. Лундквиста (Plenum Press, Нью-Йорк, 1969).
  • Курс летней школы Энрико Ферми LII «Атомная структура и свойства твердых тел», под редакцией Э. Бурштейна и Ф. Бассани (Academic Press Inc, Нью-Йорк, 1972)
  • Материалы конференции по «Поляритонам», под редакцией Э. Бурштейна и Ф. Де Мартини (Pergamon Press, Нью-Йорк, 1974).
  • Неупругое рассеяние света: материалы американо-японского семинара 1979 г., состоявшегося в Санта-Монике, Калифорния, 1979 г., под редакцией Э. Бурштейна и Х. Кавамуры. (Пергамон Пресс, Нью-Йорк, 1980 г.)
  • «Удерживаемые электроны и фотоны: новая физика и приложения», Том лекций Летней школы НАТО, Эриче, Италия, под редакцией Э. Бурштейна и К. Вейсбуха (Plenum Press, Лондон, 1995).

Бурштейн получил ряд наград, в том числе:

  • Золотая медаль химического факультета Бруклинского колледжа (1938 г.) за «выдающиеся достижения студента бакалавриата по химии».
  • Ежегодная премия Вашингтонской академии наук (1957 г.) [38] «в знак признания выдающихся исследований уровня примесей и эффективной массы в полупроводниках» (награждается лицам до 40 лет).
  • Почетная награда выпускников Бруклинского колледжа (1960) «за крупные экспериментальные достижения в области физики твердого тела».
  • Выборы в Национальную академию наук (1979 г.) [39] «в знак признания выдающегося вклада в физику конденсированного состояния и, в частности, за его новаторские исследования оптических свойств полупроводников».
  • Медаль Джона Прайса Уэтерилла Института Франклина (1979 г.) «в знак признания выдающегося вклада в науку об оптических свойствах твердых тел и их применения в фотопроводящей технологии».
  • Стипендия Фонда Гуггенхайма (1980) [40]
  • Премия Фрэнка Исаксона Американского физического общества (1986) «за новаторскую работу по оптическим свойствам полупроводников и изоляторов, особенно примесной фотопроводимости, аномальному сдвигу оптического поглощения на краю зоны (сдвиг Бурштейна), магнитооптическим эффектам в полупроводниках, и инфракрасные и рамановские процессы» [41]
  • Премия фон Гумбольдта старшему ученому США (1988–90, 1991–92)
  • Почетный доктор технологий Технологического университета Чалмерса в Гетеборге, Швеция (1981). [42]
  • Почетный доктор наук Бруклинского колледжа, Нью-Йорк (1985 г.), [43] из Университета Эмори , Атланта, Джорджия (1994 г.), [44] и Университет штата Огайо , Колумбус, Огайо (1999 г.) [45]
  • Член Американского физического общества (1965), [46] Оптического общества Америки (1965 г.) и Американской ассоциации развития науки (2002 г.) [47]

Персональный

[ редактировать ]

Бурштейн родился 30 сентября 1917 года в Бруклине, штат Нью-Йорк, в семье евреев русского происхождения Сэмюэля Бурштейна (1890–1950) и Сары Плоткин (1896–1985). Он женился на Рене Рут Бенсон 19 сентября 1943 года. Он отец трех дочерей (Джоанны, Сандры и Мириам) и двоих внуков.

Бурштейн умер 17 июня 2017 года в Брин-Море , штат Пенсильвания , в возрасте 99 лет. [48]

  1. ^ «Элиас Бурштейн» . АКАП. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Проверено 22 ноября 2015 г.
  2. ^ Jump up to: а б «Посвящение Элиасу Бурштейну». Джеральд Бернс, Твердотельные коммуникации, том 58, вып. 1, стр. ix-x. (апрель 1986 г.)
  3. ^ Jump up to: а б «Инфракрасный детектор» .
  4. ^ Пинчук, Арон ; Мюнцель, Фрауке (декабрь 2017 г.). «Редакционная статья: Некролог редактора-основателя Элиаса Бурштейна». Твердотельные коммуникации . 268 : А1–А2. Бибкод : 2017SSCom.268...A1P . дои : 10.1016/j.ssc.2017.09.011 .
  5. ^ Серия «Современные концепции науки о конденсированных средах» .
  6. ^ «Лаборатория исследований строения вещества» .
  7. ^ «Инфракрасные свойства алмаза, кремния и германия», Э. Бурштейн и Дж. Дж. Оберли, Phys. Rev. 78 , 642 (1950).
  8. ^ Инфракрасное решеточное поглощение в ионных и гомополярных кристаллах», Мелвин Лакс и Элиас Бурштейн, Physical Review, том 97, № 1, 39 (1955).
  9. ^ «Инфракрасная фотопроводимость из-за нейтральных примесей в кремнии», Э. Бурштейн, Дж. Дж. Оберли и Дж. В. Дэвиссон, Phys. 89 , 331 (1953).
  10. ^ «Инфракрасный Фотопроводимость за счет нейтральных примесей в германии», Э. Бурштейн, Дж. Дэвиссон, Э. Белл, У. Дж. Тернер и Х. Г. Липсон, Phys. Откр. 93 , 65 (1954).
  11. ^ «Предел аномального оптического поглощения в InSb», Э. Бурштейн, Phys. 93 , 632 (1954).
  12. ^ «Оптические свойства антимонида индия». Physical Review, том 91, № 6, 1561. Танненбаум, М; Бриггс, HB (1953).
  13. ^ «Спектры поглощения примесей в акцепторах кремния-I. Группа-III», Э. Бурштейн, Г.С. Пикус, Б. Хенвис и Р.Ф. Уоллис, Журнал физики и химии твердых тел 1, 65 (1956).
  14. ^ «Спектры поглощения примесей в кремнии-II. Доноры группы V», Г.С. Пикус, Э. Бурштейн и Б. Хенвис, Журнал физики и химии твердых тел 10, 75 (1956).
  15. ^ «Межзонный магнитооптический эффект в полупроводниках», Э. Бурштейн и Г.С. Пикус, Phys. 105 , 1123 (1957).
  16. ^ «Тип Зеемана Магнитооптические исследования межзонных переходов в полупроводниках», Е. Бурштейн, Г.С. Пикус, Р.Ф. Уоллис и Ф. Блатт, Phys. Откр. 113 , 15 (1959).
  17. ^ «Циклотронный резонанс на инфракрасных частотах в InSb при комнатной температуре», Э. Бурштейн, Г.С. Пикус и Х.А. Гебби, Phys. 103 , 825 (1956).
  18. ^ «Исследования циклотронного резонанса в InSb и PbTe: внутризонные переходы между уровнями Ландау», Элиас Бурштейн на симпозиуме, посвященном 50-летию циклотронного резонанса в полупроводниках, 27-й Международной конференции по физике полупроводников, Флагстафф, Аризона, под редакцией Хосе Менендеса и Крис Г. Ван де Валле, Американский институт физики, 2005, с. 17-22.
  19. ^ «Метод определения величины элемента матрицы комбинационного рассеяния света для кристаллов алмазного типа», Э.Бурштейн и С. Ганесан, Le Journal de Physique 26, 637 (1965).
  20. ^ «Индуцированное электрическим полем инфракрасное поглощение и комбинационное рассеяние в алмазе», Э. Анастассакис и Э. Бурштейн, Phys. Ред. Б, том 2, 1952 (1970).
  21. ^ «Индуцированное электрическим полем инфракрасное поглощение и комбинационное рассеяние оптическими фононами в центросимметричных кристаллах», Э. Бурштейн, А. А. Марадудин, Э. Анастассакис и А. Пинчук , Helvetia Physica Acta, 41 730 (1968).
  22. ^ «Комбинационное рассеяние на поверхностях InSb при энергиях фотонов вблизи энергетической щели E1», А. Пинчук и Э. Бурштейн, Phys. Преподобный Летт. 21, 1073 (1968).
  23. ^ «Комбинационное рассеяние света, индуцированное резонансным электрическим полем, на LO-фононах в InSb», А. Пинчук и Э. Бурштейн, Proc. 1968 Межд. Конф. по спектрам рассеяния света твердых тел (Springer-Verlag, Нью-Йорк, 1969), с. 429.
  24. ^ «Резонансное комбинационное рассеяние на энергетической щели E1 полупроводниковых кристаллов», А.Пинчук и Э. Бурштейн, Surface Science 37, 153 (1973).
  25. ^ «Комбинационное рассеяние, индуцированное поверхностным электрическим полем, в PbTe и SnTe», Л. Брилсон и Э. Бурштейн, Physical Review Letters 27, 808 (1971).
  26. ^ «Комбинационное рассеяние на поверхностях (111) и (111) n- и p-InAs», С. Бюхнер, Л. И. Чинг и Э. Бурштейн, Phys. 14, 4459 (1976).
  27. ^ «Комбинационное рассеяние поверхностными поляритонами», Ю. Дж. Чен, Э. Бурштейн и Д. Л. Миллс, Phys. Преподобный Летт. 34,1516 (1975)
  28. ^ «Спектр комбинационного рассеяния BaTiO3», А. Пинчук, В. Тейлор, Э. Бурштейн и И. Лефковиц, Solid State Comm. 5, 429 (1967).
  29. ^ «Гигантское» комбинационное рассеяние адсорбированными молекулами на металлических поверхностях», Бурштейн, Ю. Дж. Чен, К. И. Чен, С. Лундквист и Э. Тосатти, Solid State Communications 29, 567 (1979).
  30. ^ «Гигантское комбинационное рассеяние молекулами на пленках с металлическими островками», С. Э. Чен и Э. Бурштейн, Physical Review Letters 45, 1287 (1980).
  31. ^ «Резонансное рассеяние света одночастичными электронными возбуждениями в n-GaAs», А.Пинчук, Л. Брилсон, Э. Бурштейн и Э. Анастассакис, Physical Review Letters 27, 317 (1971).
  32. ^ «Резонансное неупругое рассеяние света носителями заряда на поверхности полупроводников», Э. Бурштейн, А. Пинчук и С. Бюхнер, Proc. Межд. Конф. по физике полупроводников
    1978, Ред. Б.Л. Уилсон (Институт физики, Лондон, 1979), с. 1231.
  33. ^ «Неупругое рассеяние света двумерным электронным газом: дробный квантовый режим Холла и за его пределами». А. Пинчук, Б.С. Деннис, Л.Н. Файффер, К.В. Уэст и Э.Бурштейн, Phil Mag. Б70, 429 (1994).
  34. ^ «Резонансное неупругое рассеяние света электронными возбуждениями в двумерной полупроводниковой плазме», Э. Бурштейн, М.Ю. Цзян и А. Пинчук, Annales de Physique Colloque C2, 191 (1995).
  35. ^ «Роль поверхностных электронных переходов в линейных и нелинейных электромагнитных явлениях на поверхностях благородных металлов: за пределами желе», М.И. Цзян, Г. Паджер и Э.Бурштейн, Proc. Ямада Конф. на тему «Поверхность как новый материал», Япония, июль 1990 г., Surface Science, 242, 306 (1991).
  36. ^ «Зависимость симметричной (спиновой) запрещенной фотолюминесценции молекул C60 от их близости к металлам», Игорь Юрченко, Элиас Бурштейн, Зоя Казанцева, Уильям Романов и Ларри Брард, Ультрамикроскопия 61, 259 (1995)
  37. ^ «Фосфоресценция молекул C60, индуцированная близостью металла», Игорь Юрченко, Э. Бурштейн, Дунг-Хай Ли и В., Кротов, Proc. SPIE 3359, Оптическая диагностика материалов и устройств для опто-, микро- и квантовой электроники 1997, 202 (20 апреля 1998 г.).
  38. ^ «Награды Вашингтонской академии наук» .
  39. ^ «Членство в Национальной академии наук» .
  40. ^ «Стипендия Гуггенхайма» .
  41. ^ «Премия Фрэнка Исаксона 1986 года за оптические эффекты в твердых телах» .
  42. ^ «Почетные степени Технологического института Чалмерса» . Архивировано из оригинала 27 августа 2014 г. Проверено 20 сентября 2015 г.
  43. ^ Гутис, Филип С. (5 июня 1985 г.). «Почетный доктор Бруклинского колледжа» . Нью-Йорк Таймс .
  44. ^ «Почетный доктор Университета Эмори» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 15 сентября 2015 г.
  45. ^ «Почетная степень Университета штата Огайо» .
  46. ^ «Человек Американского физического общества» .
  47. ^ «Сотрудник Американской ассоциации содействия развитию науки» .
  48. ^ «Некролог Элиаса Бурштейна» . Legacy.com. 20 июня 2017 г. Проверено 20 июня 2016 г.
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 12800c2abd277f957f6231924f3b46f6__1718809440
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/12/f6/12800c2abd277f957f6231924f3b46f6.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Elias Burstein - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)