Jump to content

Джачинто Скоулз

Джачинто Скоулз
Рожденный 1935 (88–89 лет)
Образование Университет Генуи
Научная карьера
Учреждения Лейденский университет
Университет Генуи
Университет Ватерлоо
Принстонский университет
Научные консультанты Ян Бенаккер
Докторанты Брукс Пейт

Джачинто Скоулз ФРС (родился в 1935 году в Турине, Италия ) — европейский и североамериканский химик и физик , который наиболее известен своей новаторской разработкой методов молекулярного пучка для изучения слабых сил Ван-дер-Ваальса между атомами, молекулами и поверхностями. Он разработал криогенный болометр как универсальный детектор атомных и молекулярных пучков, который не только может обнаруживать малый поток молекул, но и реагирует на внутреннюю энергию молекул. Это основа метода оптотермической спектроскопии, который Скоулз и другие использовали для получения вращательно-колебательных спектров с очень высоким соотношением сигнал-шум и высоким разрешением.

Биография [ править ]

Скоулз родился в Италии и вырос там во время Второй мировой войны. Через несколько лет после войны он переехал со своей семьей в Испанию, где Скоулз провел свою юность. Он вернулся в Италию и в 1959 году окончил Генуэзский университет по специальности «химия». Его публикация началась с статьи «Давление паров изотопных жидкостей I», опубликованной в 1959 году в журнале Il Nuovo Cimento. Начав свои междисциплинарные исследования между химией и физикой, в 1960 году он был назначен доцентом физического факультета Университета Генуи, где читал лабораторный курс и проводил эксперименты по разделению изотопов при физической адсорбции ( физосорбции ).

В 1961 году он сменил область исследований и присоединился к группе Яна Бенаккера в лаборатории Камерлинг-Оннес Лейденского университета в Нидерландах . Там он стал соавтором одной из первых статей о том, что вскоре стало известно как эффект Сенфлебена-Бинаккера : [ нужна ссылка ] влияние внешнего магнитного или электрического поля на транспортные свойства разбавленных многоатомных газов. [1] Идея этого эффекта заключается в том, что каждая многоатомная молекула – даже простая парамагнитная молекула, такая как N 2 – имеет магнитный момент из-за ее сквозного вращения, который можно использовать в качестве ручки, чтобы заставить ее прецессировать во внешнем магнитном поле. поле . Если частота прецессии достаточно велика по сравнению с частотой столкновений , среднее кинетическое сечение изменится, как и транспортные свойства. Аналогично, для полярных молекул можно использовать электрические поля для достижения желаемой прецессии. Это поле дало богатую информацию о несферической части (т.е. угловой зависимости) межмолекулярного потенциала. Кроме того, позже было обнаружено несколько новых явлений, которые, как считалось, не существовали в нейтральных газах, например, эффекты поперечного переноса в магнитном поле, сравнимые с эффектом Холла в электропроводности.

В 1964 году Скоулз вернулся в Генуэзский университет в качестве доцента физики. В Генуе он пробыл до 1971 года и в те годы основал известную лабораторию молекулярных пучков, занимающуюся исследованием межмолекулярных сил в газах. Наиболее значительным было создание криогенного болометра для обнаружения молекулярных пучков. Болометры обнаруживают незначительное тепловложение (с шумом порядка 10 −14 ватт на квадратный корень герц ) и ранее разрабатывались как детекторы инфракрасного излучения, но здесь они используются для измерения внутренней и поступательной энергии пучка атомов или молекул. Испытательная установка, созданная совместно с М. Каваллини и Дж. Галлинаро. [2] давал большие преимущества по сравнению с традиционными технологиями, использовавшимися в то время, и снижал стоимость изготовления балочных станков. [ нужна ссылка ] Скоулз и его коллеги опубликовали серию ключевых статей, которые включают в себя определение энергетической зависимости интегрального сечения столкновения гелия, рассеянного гелем, наблюдение «радужного рассеяния» между двумя скрещенными лучами аргона, [3] первое измерение орбитальных резонансов при рассеянии между двумя атомами (Hg и H). [4]

В 1971 году Скоулз перешёл в Университет Ватерлоо , Канада, в качестве профессора химии и физики. Там он основал первую скрещенных молекулярных пучков в Канаде успешную лабораторию . Он помог основать Центр молекулярных пучков и лазерной химии Ватерлоо , Центр наук о поверхности в технологиях , а также проводить еженедельные семинары по химической физике и ежегодный симпозиум по химической физике, которые продолжаются и по сей день. Он был первым (исполняющим обязанности) директора Центра последипломной работы по химии Гуэлфа-Ватерлоо , первой настоящей межуниверситетской программы последипломного образования в Канаде. Скоулс провел исследования поперечного сечения дифференциального рассеяния скрещенных пучков взаимодействий атом-атом, атом-молекула и молекула-молекула. [5] используя свой болометрический детектор. Он также начал использовать дифракцию атомов гелия для изучения структуры поверхностей как чистых кристаллов, которые часто претерпевают изменения по сравнению с объемной структурой (реконструкция), так и структуры слоев атомов и молекул, поглощенных на поверхности. Вместе с Терри Гофом и тогдашним аспирантом Роджером Миллером Скоулз представил технику оптотермической спектроскопии молекулярных пучков, обнаруживаемой болометром, при которой болометр детектирует колебательное возбуждение пучка молекул. Они использовали этот метод для изучения колебательной диссоциации комплекса из двух или более молекул, удерживаемых вместе силами Ван-дер-Ваальса. К началу 1980-х годов Скоулз начал первые исследования по спектроскопии молекул, адсорбированных в кластерах атомов инертных газов или на них.

В середине-конце 1970-х годов Скоулз провел часть своего времени в Университете Тренто , Италия, где основал новую лабораторию молекулярных пучков. Деятельность лаборатории Тренто была в основном сосредоточена на экспериментах по оптотермической спектроскопии и рассеянию атомного водорода.

Скоулз переехал в Принстонский университет в 1986 году. Одним из экспериментов, которые Скоулз привез в Принстон, было исследование ИК-спектроскопии молекул, прикрепленных к кластерам инертных газов, особенно к кластерам Ar и Xe. В этой работе он разработал широко используемую ныне «технику пикапа». [6] и подготовил почву для его более поздней новаторской работы по сверхтекучим нанокапелькам гелия, за которую он недавно получил премию Бенджамина Франклина в области физики. Эксперименты с гелием, начатые студентами С. Гойалом и Д. Шуттом, позволили получить первые молекулярные спектры растворенных веществ в жидком гелии, уникальном сверхтекучем растворителе. [7] Франк Штинкемайер присоединился к группе в качестве постдока и вместе с аспирантами Джоном Хиггинсом и Карло Каллегари (а также посетителем творческого отпуска Вольфгангом Эрнстом) установил «щелочной век» группы, который предоставил богатую жилу для изучения химической динамики в этом удивительном состоянии материи. [8] Аспирант Джеймс Рехо привнес в эту смесь методы спектроскопии с временным разрешением. [9] Эрик Керстель защитил диссертацию по субдопплеровской спектроскопии комплексов с водородными связями, включая первые такие спектры в области колебательных обертонов. [10] Брукс Пейт объединил Скоулза и Кевина К. Лемана для проведения длинной серии экспериментов (и множества докторских диссертаций), которые охарактеризовали внутримолекулярное колебательное перераспределение энергии. Они впервые изучили фундаментальную область спектра растяжения водорода и первый обертон и наблюдали лоренцевы формы линий, возникающие в результате необратимой релаксации для больших молекул с очень высокой плотностью состояний . [11] Они разработали методы ИК-микроволнового, а затем и двойного ИК-ИК-резонанса, чтобы обеспечить однозначное квантовое распределение даже сильно перегруженных спектров и достичь более высоких энергий. [12] Среди многих подобных исследований выделяется работа Андреа Каллегари о бензоле, долгое время являвшаяся модельной системой для таких исследований. После этой работы Карло Каллегари преобразовал аппарат в машину для гелиевых капель, которая была использована для первого исследования обертонных колебательных переходов в нанокаплях гелия. чистые вращательные спектры HCCCN и HCN в гелии. Также наблюдались [13] Это установило, что одна капля может поглотить несколько тысяч фотонов без «оптической откачки» из резонанса. [ нужна ссылка ]

Скоулз сыграл важную роль в создании Принстонского института материалов и стал близким сотрудником Питера Айзенбергера, его первого директора. Скоулз также привез в Принстон свой гелиевый дифракционный спектрометр для изучения структуры поверхности. [14] Его внимание переключилось с неорганических слоев на изучение самоорганизующихся монослоев, в частности алкантиолов на Au (111). [15] Скоулз сотрудничал с Айзенбергером в использовании рентгеновских лучей в качестве дополнительного инструмента для структурирования поверхности и продемонстрировал силу комбинации двух методов. Скоулз приобрел опыт в области атомно-силовой микроскопии (АСМ) для изучения структуры поверхности, а в последнее время и модификации поверхности, вызванной наконечником, с использованием техники нанотрансплантации [16,17], которая ранее была разработана его бывшим учеником Ган Юй Лю. В сотрудничестве со Стивом Бернасеком Скоулз также изучил влияние колебательного возбуждения (опять же впервые в области первого обертона CH) на вероятность прилипания молекулы (метана) к поверхности металла. [16]

Начиная с 2003 года Скоулз вернулся на неполный рабочий день в Италию, назначаясь на встречи в Триестском синхротроне «Элеттра» и в Международной школе перспективных исследований ( SISSA ). В SISSA он присоединился к группе по конденсированному веществу, где начал работать над теоретическими проблемами, связанными с нанокаплями гелия и с физисорбцией. В то же время он основал экспериментальную группу в Elettra, сосредоточив внимание на нанонауке, уделяя особое внимание самоорганизующимся монослоям и их свойствам [19,20]. Позже Скоулз расширил свои исследования в области наномасштабных биологических процессов, биофизики и наномедицины в сотрудничестве с местным Консорциумом молекулярной биомедицины.

Награды и почести [ править ]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Бенаккер, JJM; Скоулз, Г.; Кнаап, HFP; Джонкман, Р.М. (1 августа 1962 г.). «Влияние магнитного поля на транспортные свойства двухатомных молекул в газообразном состоянии» . Письма по физике . 2 (1): 5–6. Бибкод : 1962PhL.....2....5B . дои : 10.1016/0031-9163(62)90091-4 . ISSN   0031-9163 . Проверено 30 января 2024 г.
  2. ^ Каваллини, М.; Галлинаро, Дж.; Скоулз, Г. (1 ноября 1969 г.). «Notizen: Сверхпроводящий болометр как высокочувствительный детектор молекулярных пучков» . Zeitschrift für Naturforschung A. 24 (11): 1850–1851. Бибкод : 1969ZNatA..24.1850C . дои : 10.1515/zna-1969-1135 . ISSN   1865-7109 .
  3. ^ Каваллини, М.; Галлинаро, Дж.; Менегетта, Л.; Скоулз, Г.; Вальбуса, У. (15 октября 1970 г.). «Радужное рассеяние и межмолекулярный потенциал аргона» . Письма по химической физике . 7 (2): 303–305. Бибкод : 1970CPL.....7..303C . дои : 10.1016/0009-2614(70)80314-1 . ISSN   0009-2614 .
  4. ^ Шютте, А.; Басси, Д.; Томмазини, Ф.; Скоулз, Г. (15 января 1975 г.). «Энергетическая зависимость измерений сечений интегральных столкновений с высоким разрешением при упругом рассеянии атомов H и D на Hg при тепловых энергиях» . Журнал химической физики . 62 (2): 600–605. Бибкод : 1975ЖЧФ..62..600С . дои : 10.1063/1.430459 . ISSN   0021-9606 .
  5. ^ Донди, МГ; Скоулз, Г.; Торелло, Ф.; Поли, Х. (1 июля 1969 г.). «Энергетическая зависимость сечения упругого полного столкновения одинаковых молекул: 4He» . Журнал химической физики . 51 (1): 392–397. дои : 10.1063/1.1671737 . ISSN   0021-9606 .
  6. ^ Левандье, диджей; МакКомби, Дж.; Пурсел, Р.; Скоулз, Г. (15 июня 1987 г.). «Реакции комплексообразования в нейтральных кластерах благородных газов» . Журнал химической физики . 86 (12): 7239–7241. Бибкод : 1987JChPh..86.7239L . дои : 10.1063/1.452327 .
  7. ^ Гоял, С.; Шатт, Д.Л.; Скоулз, Г. (10 августа 1992 г.). «Колебательная спектроскопия гексафторида серы, присоединенного к кластерам гелия» . Письма о физических отзывах . 69 (6): 933–936. Бибкод : 1992PhRvL..69..933G . дои : 10.1103/PhysRevLett.69.933 . ПМИД   10047072 .
  8. ^ Штиенкемайер, Ф.; Хиггинс, Дж.; Эрнст, МЫ; Скоулз, Г. (1 мая 1995 г.). «Лазерная спектроскопия кластеров гелия, легированных щелочью» . Письма о физических отзывах . 74 (18): 3592–3595. Бибкод : 1995PhRvL..74.3592S . doi : 10.1103/PhysRevLett.74.3592 . ПМИД   10058244 .
  9. ^ Хиггинс, Джон; Каллегари, Карло; Рехо, Джеймс; Штинкмайер, Франк; Эрнст, Вольфганг Э.; Леманн, Кевин К.; Гутовский, Мацей; Скоулз, Джачинто (2 августа 1996 г.). «Фотоиндуцированная химическая динамика высокоспиновых щелочных тримеров». Наука . 273 (5275): 629–631. Бибкод : 1996Sci...273..629H . дои : 10.1126/science.273.5275.629 . ПМИД   8662549 .
  10. ^ Мейер, Х.; Керстель, ER Th.; Чжуан, Д.; Скоулз, Г. (15 апреля 1989 г.). «Субдопплеровская обертонная спектроскопия димера HCN с вращательным разрешением» . Журнал химической физики . 90 (8): 4623–4625. Бибкод : 1989ЖЧФ..90.4623М . дои : 10.1063/1.456694 .
  11. ^ Керстель, ERT; Леманн, КК; Ментель, ТФ; Пейт, Б.Х.; Скоулз, Г. (октябрь 1991 г.). «Зависимость внутримолекулярной колебательной релаксации от замещения центрального атома: .nu.1 и 2.nu.1 оптотермические спектры молекулярного пучка 3,3-диметил-1-бутина и триметилсилилацетилена» . Журнал физической химии . 95 (21): 8282–8293. дои : 10.1021/j100174a050 . ISSN   0022-3654 .
  12. ^ Керстель, ER Th.; Леманн, КК; Гамбоги, Дж. Э.; Ян, X.; Скоулз, Г. (1 декабря 1993 г.). « ν 1 Время жизни колебательной предиссоциации (HCN) 2 определено на основе измерений двойного резонанса в микроволновом инфракрасном диапазоне верхнего состояния» . Журнал химической физики . 99 (11): 8559–8570. Бибкод : 1993ЖЧФ..99.8559К . дои : 10.1063/1.465579 . ISSN   0021-9606 .
  13. ^ Рейнхард, И.; Каллегари, К.; Конжусто, А.; Леманн, КК; Скоулз, Г. (21 июня 1999 г.). «Микроволновая спектроскопия одиночного и двойного резонанса в сверхтекучей жидкости». 4 He Clusters» . Physical Review Letters . 82 (25): 5036–5039. arXiv : Physics/9905022 . Bibcode : 1999PhRvL..82.5036R . doi : 10.1103/PhysRevLett.82.5036 . S2CID   18223379 .
  14. ^ Чидси, Кристофер ЭД; Лю, Ган-Ю; Раунтри, Пол; Скоулз, Джачинто (1 октября 1989 г.). «Молекулярный порядок на поверхности органического монослоя, изученный методом дифракции гелия низких энергий» . Журнал химической физики . 91 (7): 4421–4423. Бибкод : 1989JChPh..91.4421C . дои : 10.1063/1.456776 . ISSN   0021-9606 .
  15. ^ Камиллоне, Н.; Айзенбергер, П.; Люнг, TYB; Шварц, П.; Скоулз, Г.; Пуарье, GE; Тарлов, МЮ (15 декабря 1994 г.). «Новые монослойные фазы н -алкантиолов, самоорганизующихся на Au (111): получение, характеристика поверхности и визуализация» . Журнал химической физики . 101 (12): 11031–11036. Бибкод : 1994JChPh.10111031C . дои : 10.1063/1.467854 . ISSN   0021-9606 .
  16. ^ Хиггинс, Дж.; Конжусто, А.; Скоулз, Г.; Бернасек, СЛ (22 марта 2001 г.). «Государственная селективная колебательная (2ν 3 ) активация хемосорбции метана на Pt (111)» . Журнал химической физики . 114 (12): 5277–5283. Бибкод : 2001JChPh.114.5277H . дои : 10.1063/1.1349895 . ISSN   0021-9606 .
  17. ^ «Джачинто Скоулз» . Институт Франклина . 15 января 2014 года . Проверено 30 января 2024 г.
  18. ^ «Джачинто Скоулз» (на голландском языке). Королевская Нидерландская академия искусств и наук . Проверено 14 июля 2015 г.
  19. ^ «Премия Липпинкотта» . Общество Кобленца . Архивировано из оригинала 1 ноября 2007 года.

Общие ссылки [ править ]

Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 888ce5e3eb0edf8d96f9007328a000fd__1708733880
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/88/fd/888ce5e3eb0edf8d96f9007328a000fd.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Giacinto Scoles - 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.)