Дебора С. Джин
Дебора С. Джин | |
|---|---|
Цзинь Сюлань | |
 | |
| Рожденный | 15 ноября 1968 г. Стэнфорд, Калифорния , США |
| Умер | 15 сентября 2016 г. (47 лет) Боулдер, Колорадо , США |
| Альма-матер | Принстонский университет ( бакалавр ) Чикагский университет ( доктор философии ) |
| Известный | фермионный конденсат |
| Награды | Стипендия Макартура (2003) Медаль Бенджамина Франклина (2008) Медаль Исаака Ньютона (2014 г.) |
| Научная карьера | |
| Поля | Физика |
| Учреждения | Национальный институт стандартов и технологий Университет Колорадо в Боулдере |
| Диссертация | Экспериментальное исследование фазовых диаграмм тяжелых фермионных сверхпроводников с кратными переходами (1995 г.) |
| Докторантура | Томас Ф. Розенбаум |
| Докторанты | Брайан Л. ДеМарко Синди Регал |
| Веб-сайт | Джин Групп в Колорадо |
Дебора Шиу-лан Цзинь ( упрощенный китайский : 金秀兰 ; традиционный китайский : 金秀蘭 ; пиньинь : Цзинь Сиулань ; 15 ноября 1968 г. - 15 сентября 2016 г.) была американским физиком и научным сотрудником Национального института стандартов и технологий (NIST); адъюнкт-профессор кафедры физики Университета Колорадо ; и сотрудник JILA , совместной лаборатории NIST и Университета Колорадо. [1] [2]
Ее считали пионером в области полярной молекулярной квантовой химии. [3] [4] С 1995 по 1997 год она работала с Эриком Корнеллом и Карлом Виманом в JILA, где участвовала в некоторых из первых исследований разбавленных газовых конденсатов Бозе-Эйнштейна . [5] В 2003 году команда доктора Джина из JILA создала первый фермионный конденсат — новую форму материи. [6] Она использовала магнитные ловушки и лазеры для охлаждения фермионных атомных газов до температуры менее 100 миллиардных градуса выше нуля, успешно продемонстрировав квантовое вырождение и образование молекулярного конденсата Бозе-Эйнштейна . [7] [8] Джина часто упоминали как сильного кандидата на Нобелевскую премию по физике. [9] [10] В 2002 году журнал Discover признал ее одной из 50 самых важных женщин в науке. [11]
Биография
[ редактировать ]Ранний период жизни
[ редактировать ]Джин родился в округе Санта-Клара, Калифорния . [12] Джин был одним из троих детей и вырос в Индиан-Харбор-Бич, Флорида . [13] Ее отец был физиком, а мать - физиком и работала инженером. [13] Ее отец Рон Джин родился в Фучжоу в 1933 году и скончался в 2010 году. [14]
Образование
[ редактировать ]Джин окончил с отличием Принстонский университет в 1990 году, получив степень бакалавра гуманитарных наук в области физики после защиты дипломной работы на тему «Холодильник разбавления с конденсационным насосом для использования в охлаждении болометрических детекторов миллиметрового диапазона волн». [15] [5] [16] Она была лауреатом премии Аллена Г. Шенстона по физике в 1990 году.
Затем Джин училась в Чикагском университете , где она была аспирантом NSF с 1990 по 1993 год и получила докторскую степень. по физике в 1995 году, защитив докторскую диссертацию на тему «Экспериментальное исследование фазовых диаграмм тяжелых фермионных сверхпроводников с множественными переходами» под руководством Томаса Феликса Розенбаума . [17]
Научный вклад
[ редактировать ]После получения докторской степени Джин присоединилась к группе Эрика Корнелла в JILA , Объединенном институте лабораторной астрофизики в Боулдере , штат Колорадо , в качестве постдокторанта. Этот переход от конденсированного состояния вещества к атомной физике потребовал от нее изучения нового набора экспериментальных методов. Джин присоединился к группе Корнелла вскоре после того, как они получили первый рубидиевый конденсат Бозе-Эйнштейна (БЭК) и провели эксперименты, характеризующие его свойства. [18]
В 1997 году Джин сформировала собственную группу в JILA. За два года она развила способность создавать первый квантовый вырожденный газ из фермионных атомов. Работа была мотивирована более ранними исследованиями БЭК и способности охлаждать разбавленный газ атомов до 1 мкК. Слабые взаимодействия между частицами в БЭК привели к интересной физике. Было высказано предположение, что фермионные атомы будут образовывать аналогичное состояние при достаточно низких температурах, при этом фермионы будут образовывать пары в явлении, аналогичном образованию куперовских пар в сверхпроводящих материалах. [19]
Работа осложнялась тем, что, в отличие от бозонов , фермионы не могут одновременно находиться в одном и том же квантовом состоянии из-за принципа Паули , и поэтому ограничены в отношении механизмов охлаждения. При достаточно низкой температуре испарительное охлаждение — важный метод, используемый для достижения достаточно низкой температуры для создания первых БЭК, — больше не эффективно для фермионов. Чтобы обойти эту проблему, Джин и ее команда охладили атомы калия-40 на двух разных магнитных подуровнях. Это позволило атомам на разных подуровнях сталкиваться друг с другом, восстанавливая эффективность испарительного охлаждения. Используя этот метод, Джин и ее группа смогли получить вырожденный ферми-газ при температуре около 300 нК, что составляет половину температуры Ферми смеси. [20] [21]
В 2003 году Джин и ее команда первыми конденсировали пары фермионных атомов. Они непосредственно наблюдали молекулярный конденсат Бозе-Эйнштейна, созданный исключительно путем регулирования силы взаимодействия в ультрахолодном ферми-газе атомов с помощью резонанса Фешбаха . Ей удалось наблюдать переходы газа между состоянием Бардина-Купера-Шриффера (БКС) и конденсатом Бозе-Эйнштейна. [22]
В 2008 году Джин и ее команда разработали метод, аналогичный фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением (ARPES), который позволил им измерять возбуждения вырожденного газа с разрешением как по энергии, так и по импульсу. Они использовали этот подход для изучения природы спаривания фермионов в кроссовере BCS-BEC — той же системе, которую ее группа впервые исследовала в 2003 году. [23] Эти эксперименты предоставили первое экспериментальное свидетельство существования псевдощели в кроссовере BCS-BEC. [24]
Цзинь продолжала расширять границы науки об ультрахолоде, когда ей и ее коллеге Цзюнь Е удалось охладить полярные молекулы, обладающие большим электрическим дипольным моментом, до ультрахолодных температур, также в 2008 году. Вместо того, чтобы напрямую охлаждать полярные молекулы, они создали газ ультрахолодные атомы, а затем когерентным образом преобразовали их в диполярные молекулы. Эта работа привела к новому пониманию химических реакций вблизи абсолютного нуля. Им удалось наблюдать и контролировать молекулы калия-рубидия (KRb) в самом низкоэнергетическом состоянии (основном состоянии). Им даже удалось наблюдать, как молекулы сталкиваются, разрываются и образуют химические связи. [25] В этой работе с ней сотрудничал муж Джин, Джон Бон, который специализировался на теории ультрахолодных атомных столкновений.
Почести и награды
[ редактировать ]Джин был избранным членом Национальной академии наук (2005 г.). [4] и член Американской академии искусств и наук (2007 г.). [26] [27]
Джин завоевал ряд престижных наград, в том числе:
- 2000, Президентская премия за раннюю карьеру в области науки и техники. [1]
- 2001, Премия Сэмюэля В. Стрэттона НИСТ
- 2002, Премия Марии Гепперт-Майер. [5]
- 2002, Премия Национальной академии наук за инициативы в области исследований.
- 2003, Стипендия Макартура «Грант гения». [28]
- 2003, Премия Артура С. Флемминга (научная категория)
- 2004, Медаль за службу Америке: наука и окружающая среда.
- 2004 г., Scientific American. версии журнала «Исследовательский лидер года» по [29]
- 2005, Американское физическое общество, II премия Раби.
- 2006, Премия Фонда Бонфилса-Стэнтона в области науки и медицины.
- 2008, Медаль Бенджамина Франклина по физике. [30]
- 2009, Сигма Си, Премия Уильяма Проктора за научные достижения.
- 2011, Золотая медаль, НИСТ, Министерство торговли.
- 2013, Лауреат премии L'Oréal-ЮНЕСКО «Для женщин в науке» в Северной Америке. [31] [32]
- 2014, Медаль Исаака Ньютона Института физики. [33]
- 2014 — Премия Комстока по физике «за недавнее новаторское открытие или исследование в области электричества, магнетизма или лучистой энергии». [4] [7]
- 2014 г., «Самые влиятельные научные умы 2014 г.», совместно с Джун Е , опубликовано Thomson Reuters.
После ее кончины Американское физическое общество переименовало свою престижную премию аспирантов DAMOP в честь Деборы Джин, чтобы отметить ее вклад в область атомной, молекулярной и оптической физики. [34]
Личная жизнь
[ редактировать ]Джин женился на Джоне Боне и имел дочь. [13] Джин умер от рака 15 сентября 2016 года в Боулдере, штат Колорадо. [13] [35]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Дебора С. Джин» . JILA, Университет Колорадо . Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Проверено 3 декабря 2015 г.
- ^ «Интервью с Деборой С. Джин» . Анненбергский ученик . Фонд Анненберга. Архивировано из оригинала 8 декабря 2015 года . Проверено 3 декабря 2015 г.
- ^ ДеМарко, Брайан; Бон, Джон; Корнелл, Эрик (октябрь 2016 г.). «Дебора С. Джин 1968–2016» . Природа . 538 (7625): 318. Бибкод : 2016Natur.538..318D . дои : 10.1038/538318a . ПМИД 27762370 . S2CID 205091045 .
- ^ Jump up to: а б с Ост, Лаура (29 января 2014 г.). «Сотрудница JILA/NIST Дебора Джин получит премию Комстока 2014 года по физике» . Нист . Проверено 29 января 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с «Обладательница премии Марии Гепперт Майер 2002 года Дебора С. Джин» . Американское физическое общество . Проверено 3 декабря 2015 г.
- ^ «Новая форма материи: II. Исследователи при поддержке НАСА открыли странную новую фазу материи, называемую фермионными конденсатами» . Новости науки . Наука НАСА. 12 февраля 2004 г. Архивировано из оригинала 2 апреля 2019 г. Проверено 12 июля 2017 г.
- ^ Jump up to: а б Гэлвин, Молли (16 января 2014 г.). «15 наград Академии за большой вклад в науку» . Новости Национальной академии наук . Национальная академия наук. Архивировано из оригинала 8 декабря 2015 года . Проверено 3 декабря 2015 г.
- ^ Регал, Калифорния; Грейнер, М.; Джин, DS (28 января 2004 г.). «Наблюдение резонансной конденсации пар фермионных атомов». Письма о физических отзывах . 92 (4): 040403. arXiv : cond-mat/0401554 . Бибкод : 2004PhRvL..92d0403R . doi : 10.1103/PhysRevLett.92.040403 . ПМИД 14995356 . S2CID 10799388 .
- ^ Чанг, Кеннет (22 сентября 2016 г.). «Дебора С. Джин умирает в 47 лет; физик изучал материю в условиях экстремального холода» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ Орзел, Чад. «Предсказание Нобелевской премии по физике» . Форбс . Проверено 13 июня 2017 г.
- ^ Свитил, Кэти (13 ноября 2002 г.). «50 самых важных женщин в науке» . Обнаружить . Проверено 21 декабря 2014 г.
- ^ «Индекс рождаемости в Калифорнии, 1905–1995» . Семейный поиск . Проверено 19 сентября 2016 г.
- ^ Jump up to: а б с д Вейл, Мартин. «Дебора Джин, государственный физик, выигравшая грант Макартура «гения», умирает в 47 лет» . Вашингтон Пост . Проверено 22 сентября 2016 г.
- ^ «Свет науки, который погас слишком рано» www.sohu.com 22 сентября 2016 г. Проверено 28 мая 2022 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ «Дебора С. Джин — резюме» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 5 октября 2015 г.
- ^ Джин, Дебора С. (1990). Холодильник разбавления с конденсационным насосом для охлаждения детекторов-болометров миллиметрового диапазона . Принстон, Нью-Джерси: Факультет физики.
- ^ Джин, Дебора Шиу-лан (1995). Экспериментальное исследование фазовых диаграмм тяжелых фермионных сверхпроводников с кратными переходами (доктор философии). Чикагский университет . OCLC 833462117 . ПроКвест 304247574 .
- ^ Чанг, Кеннет (27 января 2017 г.). «Жизни: Дебора Джин '90» . Princeton Alumin Weekly . Проверено 26 июля 2019 г.
- ^ ДеМарко, Б.; Джин, DS (1 декабря 1998 г.). «Исследование квантового вырожденного газа фермионных атомов». Физический обзор А. 58 (6): R4267–R4270. arXiv : cond-mat/9807406 . Бибкод : 1998PhRvA..58.4267D . дои : 10.1103/PhysRevA.58.R4267 . S2CID 119413726 .
- ^ «Фермионный газ достигает квантового вырождения». Мир физики . 12 (10): 5. 5 апреля 1999 г. doi : 10.1088/2058-7058/12/10/2 .
- ^ ДеМарко, Б.; Джин, DS (10 сентября 1999 г.). «Начало ферми-вырождения в захваченном атомном газе». Наука . 285 (5434): 1703–1706. дои : 10.1126/science.285.5434.1703 . ПМИД 10481000 .
- ^ Грейнер, Маркус; Регал, Синди А.; Джин, Дебора С. (2003). «Появление молекулярного бозе-эйнштейновского конденсата из ферми-газа» . Природа . 426 (6966): 537–540. Бибкод : 2003Natur.426..537G . дои : 10.1038/nature02199 . ПМИД 14647340 . S2CID 4348155 .
- ^ Стюарт, Джей Ти; Геблер, JP; Джин, DS (август 2008 г.). «Использование фотоэмиссионной спектроскопии для исследования сильно взаимодействующего ферми-газа». Природа . 454 (7205): 744–747. arXiv : 0805.0026 . Бибкод : 2008Natur.454..744S . дои : 10.1038/nature07172 . ПМИД 18685703 . S2CID 4309856 .
- ^ Геблер, JP; Стюарт, Джей Ти; Дрейк, TE; Джин, Д.С.; Перали, А.; Пьери, П.; Стринати, GC (4 июля 2010 г.). «Наблюдение поведения псевдощели в сильно взаимодействующем ферми-газе». Физика природы . 6 (8): 569–573. arXiv : 1003.1147 . Бибкод : 2010НатФ...6..569Г . дои : 10.1038/nphys1709 . S2CID 119294316 .
- ^ «Ультрахолодные молекулы — Группа Е» . jila.colorado.edu .
- ^ «Профессор Дебора С. Джин» . Американская академия искусств и наук . Архивировано из оригинала 13 января 2016 года . Проверено 3 декабря 2015 г.
- ^ «Класс научных сотрудников и иностранных почетных членов 2007 года по классам и секциям» (PDF) . Американская академия искусств и наук . Архивировано из оригинала (PDF) 8 декабря 2015 года . Проверено 3 декабря 2015 г.
- ^ «Стипендиаты Макартура / Знакомьтесь, Дебора Джин, выпускница 2003 года» . Фонд Макартуров . Проверено 3 декабря 2015 г.
- ^ Холлоуэй, Маргарита (2004). «Супергорячие среди ультракрутых». Научный американец . 291 (сентябрь): 40–42. Бибкод : 2004SciAm.291c..40H . doi : 10.1038/scientificamerican0904-40 . ПМИД 15376749 .
- ^ «Дебора Джин» . Институт Франклина . 15 января 2014 года . Проверено 2 декабря 2015 г.
- ^ Давидовиц, Сьюзи (22 октября 2012 г.). «L'OREAL-ЮНЕСКО для женщин в науке называет профессора Дебору Джин лауреатом 2013 года от Северной Америки» . Рынок проводной . Проверено 3 декабря 2015 г.
- ^ «Пять выдающихся женщин-ученых получили награды L'OREAL-UNESCO» . Новости Африки . 8 апреля 2013 года. Архивировано из оригинала 7 сентября 2016 года . Проверено 3 декабря 2015 г.
- ^ «Институт физики объявляет лауреатов премии 2014 года» . Институт физики . Архивировано из оригинала 29 июля 2020 года . Проверено 4 июля 2014 г.
- ^ «Наследие Деборы Джин, отмеченное DAMOP» . www.aps.org . Проверено 13 июня 2017 г.
- ^ «Дебора Джин умирает в 47 лет» . ДЖИЛА . Архивировано из оригинала 19 сентября 2016 года . Проверено 19 сентября 2016 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Ни, Кан-Куэн; Грейнер, Маркус; Оспелкаус, Силке (31 января 2017 г.). «Дебора С. Джин 1968–2016: Первопроходец науки об ультрахолоде» . Труды Национальной академии наук . 114 (5): 791–792. Бибкод : 2017PNAS..114..791N . дои : 10.1073/pnas.1619292114 . ПМК 5293022 . ПМИД 28039435 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Резюме Джина в Университете Колорадо. Архивировано 5 октября 2015 г. в Wayback Machine.
- Домашняя страница группы Джин. Архивировано 20 сентября 2015 г. в Wayback Machine.
| Международный | |
|---|---|
| академики | |
| Другой | |
- 1968 года рождения
- смертей в 2016 г.
- Американские физики
- Американские женщины-физики
- Члены Американской академии искусств и наук
- Лауреаты премии L'Oréal-ЮНЕСКО для женщин в науке
- Американские женщины-учёные XXI века
- Макартур Феллоуз
- Члены Национальной академии наук США
- Выпускники Принстонского университета
- Выпускники Чикагского университета
- Факультет Университета Колорадо в Боулдере
- Люди из Стэнфорда, Калифорния
- Американцы китайского происхождения
- Американские женщины-ученые
- Лауреаты медали Бенджамина Франклина (Институт Франклина)
- Лауреаты Президентской премии за заслуги перед учеными и инженерами