Гарри Этуотер

Гарри Этуотер
Этуотер в 2014 году
Рожденный	Гарри Альберт Этуотер-младший
Альма-матер	Массачусетский технологический институт
Научная карьера
Поля	Фотоника Метаматериалы Плазмоника
Учреждения	Калифорнийский технологический институт
Диссертация	Усиление роста зерен ионным лучом в тонких пленках   (1987)
Докторские консультанты	Генри И. Смит Карл В. Томпсон
Докторанты	Дженнифер Дионн Принеха Наранг Эмили Уоррен

Гарри Альберт Этуотер-младший — американский физик и ученый-материаловед , заведующий кафедрой инженерных и прикладных наук Отиса Бута в Калифорнийском технологическом институте . В настоящее время он является Говарда Хьюза профессором прикладной физики и материаловедения и директором Liquid Sunlight Alliance (LiSA), программы Департамента энергетики по солнечному топливу. Научные усилия Этуотера сосредоточены на нанофотонных взаимодействиях света и материи и преобразовании солнечной энергии . Его текущие исследования в области энергетики сосредоточены на высокоэффективной фотоэлектрической энергии , улавливании и удалении углерода, а также фотоэлектрохимических процессах производства солнечного топлива. Его исследования привели к установлению мировых рекордов по солнечному фотоэлектрическому преобразованию и фотоэлектрохимическому расщеплению воды. Его работа также охватывает фундаментальные нанофотонные явления в плазмонике и двумерных материалах, а также приложения, включая активные метаповерхности и оптические двигатели. 

С 2014 по 2020 год Этуотер занимал должность директора Объединенного центра искусственного фотосинтеза (JCAP), Центра энергетических инноваций Министерства энергетики США по солнечному топливу. Этуотер был пионером в области нанофотоники и плазмоники; он дал название области плазмоники в 2001 году. Этуотер является членом Национальной инженерной академии США и высоко цитируемым исследователем Web of Science. Он также является основателем 5 компаний на ранней стадии развития, в том числе Captura, которая разрабатывает масштабируемые подходы к удалению углекислого газа из океанской воды, и Alta Devices, которая устанавливает мировые рекорды по эффективности фотоэлектрических элементов и модулей. Он также является членом SPIE, а также APS, MRS, Optica и Национальной академии изобретателей . Он также является главным редактором-основателем журнала ACS Photonics и председателем комитета LightSail по программе Breakthrough Starshot. Он является лауреатом множества наград, в том числе премии фон Хиппеля 2021 года Общества исследования материалов. 

Биография

Этуотер получил степени бакалавра (1981), SM (1983) и доктора философии. (1987) по специальности электротехника Массачусетского технологического института . Он является директором Центра энергетических передовых исследований Министерства энергетики США по взаимодействию света и материалов при преобразовании солнечной энергии и был назначен директором Института науки, энергетики и устойчивого развития Резника, крупнейшей исследовательской программы Калифорнийского технологического института, ориентированной на энергетику. Этуотер является основателем и главным техническим консультантом Alta Devices, венчурной компании из Санта-Клары, Калифорния, разрабатывающей революционную высокоэффективную и недорогую фотоэлектрическую технологию, и Aonex Corporation, компании по производству сложных полупроводниковых материалов. Он также был членом редакционной коллегии журналов Surface Review и Letters. Профессор Этуотер активно служил сообществу материалов на различных должностях, включая Общества исследования материалов (1997 г.), председателя собрания Президент Общества исследования материалов (2000 г.), Председатель отдела электронных материалов и обработки AVS (1999 г.) и попечительский совет Гордонских исследовательских конференций. В 2008 году он занимал должность председателя Гордонской исследовательской конференции по плазмонике. С 2014 года он занимает должность главного редактора журнала ACS Photonics , издаваемого Американским химическим обществом . В 2015 году Этуотер был избран членом Национальной инженерной академии за вклад в плазмонику.

Исследовать

Гарри Этуотер выступает на ежегодной конференции Американского физического общества в 2018 году.

Научные интересы Этуотера сосредоточены вокруг двух взаимосвязанных исследовательских тем: фотоэлектрическая энергия и солнечная энергия ; плазмоника и оптические метаматериалы . Этуотер и его группа активно занимаются исследованиями в области фотогальваники уже более 20 лет. Вместе Этуотер и его группа создали новые фотоэлектрические устройства, в том числе солнечные элементы с кремниевой проволочной матрицей, а также подходы к изготовлению полупроводников III-V III-V и многопереходных ячеек с переносом слоев , а также добились успехов в области плазмонных светопоглотительных структур для III-V. Соединение -V и тонкие пленки кремния. Разработки его исследовательской группы в области солнечной энергии и плазмоники были представлены в журнале Scientific American и в таких исследовательских работах, как Science , Nature Materials , Nature Photonics и Advanced Materials .

Недавно его исследования расширились и теперь включают изучение искусственного фотосинтеза с целью разработки полностью интегрированного фотоэлектрохимического (ФЭХ) устройства для производства возобновляемого топлива. Кроме того, группа Этуотера в настоящее время исследует отличительные характеристики материала графена, связанные с плазмоникой, которую можно регулировать. В процессе проектирования нанорезонаторов Фабри-Перо (небольших оптических структур, состоящих из двух параллельных зеркал или отражателей, разделенных наноразмерным зазором) на листе графена, который был легирован и нанесен узор, группа Этуотера стремится наблюдать плазмонный резонанс, который изменяется в зависимости от температуры. соответствии с размером резонатора.

Награды

Этуотер является членом Национальной инженерной академии. и член MRS. Он отмечен наградами, в том числе

• Премия фон Хиппеля Общества исследования материалов 2021 года;
• 2021 года Премия ENI в области возобновляемых и нетрадиционных источников энергии;
• МРС Кавли, преподаватель нанонауки в 2010 г.;
• Премия за прорыв в популярной механике, 2010 г.;
• Стипендия Йоопа Лоса от Голландского общества фундаментальных исследований материи в 2005 году;
• Премия Фонда AT&T, 1990 г.;
• Президентская премия молодого сыщика NSF, 1989 год;
• Премия IBM за развитие факультета, 1989–1990 гг.;
• Член Бохмишского физического общества, 1990 г.;
• Постдокторская стипендия IBM, 1987.

Избранные публикации

• Энрайт, Майкл Дж.; Ясрасария, Дипти; Ханчард, Матильда М.; Ниделл, Дэвид Р.; Фелан, Меган Э.; Вайнберг, Дэниел; Макдауэлл, Бринн Э.; Сяо, Хав-Вэнь; Акбари, Хамидреза; Котвитц, Мэтью; Поттер, Мэгги М.; Вонг, Джосон; Цзо, Цзянь-Мин; Этуотер, Гарри А.; Рабани, Эран (5 мая 2022 г.). « Роль атомной структуры в динамике экситонов и фотолюминесценции в БИК-эмиссионных квантовых точках InAs/InP/ZnSe ». Журнал физической химии C. 126 (17): 7576–7587. doi : 10.1021/acs.jpcc.2c01499. ISSN 1932-7447
• Салливан, Ян; Горячев Андрей; Дигдая, Ибадилла А.; Ли, Сюэцянь; Этуотер, Гарри А.; Вермаас, Дэвид А.; Сян, Чэнсян (ноябрь 2021 г.). « Сочетание электрохимической конверсии CO2 с улавливанием CO2 ». Природный катализ . 4 (11): 952–958. дои : 10.1038/s41929-021-00699-7. ISSN 2520-1158
• Дигдая, Ибадилла А.; Салливан, Ян; Линь, Мэн; Хан, Лихао; Ченг, Вэнь-Хуэй; Этуотер, Гарри А.; Сян, Чэнсян (04 сентября 2020 г.). « Электрохимическая система прямого действия для улавливания и преобразования CO2 из океанской воды ». Природные коммуникации . 11 (1): 4412. doi : 10.1038/s41467-020-18232-y. ISSN 2041-1723
• Илич, Огнен; Этуотер, Гарри А. (2019–04). « Самостабилизирующаяся фотонная левитация и движение наноструктурированных макроскопических объектов ». Природная фотоника . 13 (4): 289–295. дои : 10.1038/s41566-019-0373-y. ISSN 1749-4893
• Р. Шанер, Мэтью; А. Этуотер, Гарри; С. Льюис, Натан; В. Макфарланд, Эрик (2016). « Сравнительный технико-экономический анализ возобновляемого производства водорода с использованием солнечной энергии ». Энергетика и экология . 9 (7): 2354–2371. дои : 10.1039/C5EE02573G
• Каллахан, Деннис М.; Мандей, Джереми Н.; Этуотер, Гарри А. (11 января 2012 г.). « Улавливание света солнечными элементами за пределами лучевой оптики ». Нано-буквы . 12 (1): 214–218. дои : 10.1021/nl203351k. ISSN 1530-6984
• Йокогава, Созо; Бургос, Стэнли П.; Этуотер, Гарри А. (8 августа 2012 г.). « Плазмонные цветные фильтры для КМОП-датчиков изображения ». Нано-буквы . 12 (8): 4349–4354. дои : 10.1021/nl302110z. ISSN 1530-6984.
• Айдын, Корай; Ферри, Вивиан Э.; Бриггс, Райан М.; Этуотер, Гарри А. (2011). « Широкополосное поляризационно-независимое резонансное поглощение света с использованием ультратонких плазмонных суперпоглотителей ». Природные коммуникации . 2 (1): 517.
• Болтасева, А. ; Этуотер, ХА (2011). «Плазмонные метаматериалы с низкими потерями». Наука . 331 (6015): 290–291. Бибкод : 2011Sci...331..290B . дои : 10.1126/science.1198258 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   21252335 . S2CID   206530073 .
• Этуотер, Гарри А.; Полман, Альберт (2010). «Плазмоника для усовершенствованных фотоэлектрических устройств». Природные материалы . 9 (3): 205–213. Бибкод : 2010NatMa...9..205A . дои : 10.1038/nmat2629 . ISSN   1476-1122 . ПМИД   20168344 . S2CID   15160240 .
• Ферри, Вивиан Э.; Мандей, Джереми Н.; Этуотер, Гарри А. (16 ноября 2010 г.). « Аспекты проектирования плазмонной фотогальваники ». Продвинутые материалы . 22 (43): 4794–4808. дои :10.1002/adma.201000488
• Ферри, Вивиан Э.; Вершуурен, Марк А.; Ли, Хунбо Б.Т.; Верхаген, Эволд; Уолтерс, Роберт Дж.; Шропп, Рууд Э.И.; Этуотер, Гарри А.; Полман, Альберт (21 июня 2010 г.). « Улавливание света в ультратонких плазмонных солнечных элементах ». Оптика Экспресс . 18 (102): А237–А245. дои :10.1364/OE.18.00A237. ISSN 1094-4087.
• Дионн, Дженнифер А.; Дист, Кеннет; Свитлок, Люк А.; Этуотер, Гарри А. (11 февраля 2009 г.). « PlasMOStor: Плазмонный модулятор с полевым эффектом металла-оксида кремния ». Нано-буквы . 9 (2): 897–902. дои : 10.1021/nl803868k. ISSN 1530-6984.
• Ферри, Вивиан Э.; Свитлок, Люк А.; Пасифичи, Доменико; Этуотер, Гарри А. (10 декабря 2008 г.). « Дизайн плазмонных наноструктур для эффективного взаимодействия света с солнечными элементами ». Нано-буквы . 8 (12): 4391–4397. дои : 10.1021/nl8022548. ISSN 1530-6984.
• Этуотер, Гарри А. (2007). «Обещание плазмоники». Научный американец . 296 (4): 56–62. Бибкод : 2007SciAm.296d..56A . doi : 10.1038/scientificamerican0407-56 . ISSN   0036-8733 . ПМИД   17479631 .
• Лежец, HJ; Дионн, Дж.А.; Этуотер, ХА (2007). «Отрицательное преломление видимых частот». Наука . 316 (5823): 430–432. Бибкод : 2007Sci...316..430L . CiteSeerX   10.1.1.422.9475 . дои : 10.1126/science.1139266 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   17379773 . S2CID   35189301 .
• Пасифичи, Доменико; Лезек, Анри Ж.; Этуотер, Гарри А. (2007). «Полностью оптическая модуляция путем плазмонного возбуждения квантовых точек CdSe». Природная фотоника . 1 (7): 402–406. Бибкод : 2007NaPho...1..402P . дои : 10.1038/nphoton.2007.95 . ISSN   1749-4885 . S2CID   14915006 .
• Этуотер, Гарри А. (2007). « Обещание ПЛАЗМОНИКИ ». Научный американец . 296 (4): 56–63. ISSN 0036-8733.
• Уолтерс, Роберт Дж.; Бурианов, Георгий I; Этуотер, Гарри А. (2005). «Полевая электролюминесценция в кремниевых нанокристаллах». Природные материалы . 4 (2): 143–146. Бибкод : 2005NatMa...4..143W . CiteSeerX   10.1.1.422.8799 . дои : 10.1038/nmat1307 . ISSN   1476-1122 . PMID   15665836 . S2CID   42069839 .
• Майер, Стефан А.; Кик, Питер Г.; Этуотер, Гарри А.; Мельцер, Шеффер; Харель, Элад; Коэл, Брюс Э.; Рекича, Ари АГ (2003). «Локальное обнаружение переноса электромагнитной энергии ниже дифракционного предела в плазмонных волноводах из металлических наночастиц». Природные материалы . 2 (4): 229–232. Бибкод : 2003NatMa...2..229M . дои : 10.1038/nmat852 . ISSN   1476-1122 . ПМИД   12690394 . S2CID   680268 .

Внешние ссылки/источники

• Профиль Этуотера в Калифорнийском технологическом институте
• Веб-сайт исследовательской группы Этуотера
• Взаимодействие света и материала при преобразовании энергии Центр энергетических передовых исследований
• Институт Резника
• Домашняя страница премии ENI. Архивировано 13 марта 2012 г. в Wayback Machine.
• Гарри А. Этуотер: Пленарная презентация SPIE Photonics West: Настраиваемая и квантовая метафотоника