Майкл Рукес
Майкл Рукес | |
---|---|
![]() Майкл Рукс на TEDxCaltech, 14 января 2011 г. | |
Национальность | Американский |
Альма-матер | Корнелльский университет УКСК |
Известный | нанонаука , наноэлектромеханические системы , нанобиотехнологии , нейротехнологии |
Научная карьера | |
Поля | Физика , Прикладная физика , Биоинженерия |
Учреждения | Калифорнийский технологический институт |
Майкл Ли Рукс — американский физик-экспериментатор , наноученый и профессор физики, прикладной физики и биоинженерии Фрэнка Дж. Рошека в Калифорнийском технологическом институте (Калифорнийский технологический институт).
Образование
[ редактировать ]Рукс получил степень бакалавра физики и химии (двойная специализация) в 1978 году в Калифорнийском университете в Санта-Крус , получив высшие награды по обеим специальностям, он получил докторскую степень. Он получил степень доктора физики в Корнелльском университете в 1985 году. Его научным руководителем в Корнелле был лауреат Нобелевской премии Роберт Коулман Ричардсон . Исследование диссертации Рукса в Корнелле прояснило электрон- фононное узкое место при сверхнизких температурах; [ 1 ] эффект горячих электронов , который сейчас повторяется в текстах по физике транспорта твердого тела. Проще говоря, когда электроны переносят ток в обычных проводниках, они нагреваются. При низких температурах, а теперь и в наноразмерных устройствах при обычных температурах, их способность рассеивать это тепло может существенно ухудшаться. Это имеет общие последствия для работы наноустройств с питанием.
Исследовательская и академическая карьера
[ редактировать ]После получения докторской степени Рукс семь лет проработал в качестве члена технического персонала/главного исследователя группы исследования квантовых структур компании Bell Communications Research в Нью-Джерси, занимаясь мезоскопической физикой электронного транспорта в наноструктурах. Рукс покинул Bellcore, чтобы стать штатным доцентом физики в Калифорнийском технологическом институте в 1992 году, дослужился до профессорской должности в 1995 году, а затем стал профессором физики, прикладной физики и биоинженерии в 2000 году. После переезда в Калифорнийский технологический институт его основной исследовательский фокус изменился на наноэлектромеханику. системы (НЭМС). [ 2 ] Будучи первым пионером в этой области, DARPA привлекло Рукса к организации первого международного семинара по NEMS в 1999 году. [ 3 ] за которым последовала крупная международная конференция и школа по наномасштабной и молекулярной механике в 2002 году. [ 4 ] Многие выпускники его группы продолжают развивать эту область в крупных университетах США и за рубежом. [ 5 ] Другие исследовательские усилия Рукса в Калифорнийском технологическом институте были сосредоточены на тепловых свойствах наноструктур , полупроводниковой спинтронике и, в последнее время, нанобиотехнологиях .
В 2002 году Рукс был назначен директором-основателем Института нанонаук Кавли (KNI) в Калифорнийском технологическом институте. После ухода в отставку в 2006–2008 годах он сосредоточился на создании международного Альянса наносистем СБИС (очень крупномасштабная интеграция) и продолжил совместные исследования NEMS СБИС в рамках кафедры передового опыта в области нанонауки в Гренобле (с учеными из ЦЭА / ЛЭТИ — Minatec ), Рукес вернулся в качестве содиректора КНИ в 2008 году.
В 2010 году Рукс был назван лауреатом Премии пионера директора Национального института здравоохранения. удостоила его звания кавалера (рыцаря) Ордена академических пальм . В 2012 году Французская Республика [ 6 ]
Среди основных достижений его групп в Белле было наблюдение гашения эффекта Холла в квазиодномерной проволоке. [ 7 ] объяснение рассеяния электронов на границах в квантовых проволоках, [ 8 ] изобретение «анти-точек» [ 9 ] и выяснение эффектов соизмеримости в этой системе, [ 10 ] первое выяснение хаотического транспорта в мезоскопическом проводнике, [ 11 ] и прямое измерение матрицы пропускания мезоскопического проводника. [ 12 ] Среди основных достижений его групп в Калифорнийском технологическом институте — разработка первых наноэлектромеханических систем. [ 13 ] измерение кванта теплопроводности , [ 14 ] первое достижение разрешения по массе аттограмм с помощью резонатора NEMS, [ 15 ] первое измерение движения наноустройства на микроволновых частотах, [ 16 ] открытие гигантского планарного эффекта Холла в полупроводниковых ферромагнетиках, [ 17 ] наблюдение и контроль однодоменной границы в ферромагнитной полупроводниковой проволоке, [ 18 ] первая демонстрация массового зондирования в масштабе зептограммы, [ 19 ] первое соединение кубита с резонатором NEMS, [ 20 ] и первая демонстрация наномеханической масс-спектрометрии одиночных молекул белка. [ 21 ] Рукс является автором или соавтором широко цитируемых статей по нанофизике, представляющих общий интерес. [ 22 ] наноэлектромеханические системы, [ 23 ] [ 24 ] спинтроника, [ 25 ] и квантовая электромеханика. [ 26 ]
Руксу и его сотрудникам было выдано 57 патентов в его областях исследований.
Электронная микрофотография устройства квантовой теплопроводности, сделанная постдоком Китом Швабом и раскрашенная Руксом, была приобретена для постоянной коллекции Музея современного искусства в 2008 году. [ 27 ] [ 28 ]
Мероприятия, членство и кампании
[ редактировать ]Рукс организовал конференцию TEDxCaltech: Видение Фейнмана – следующие 50 лет , состоявшуюся 14 января 2011 года, которая прославляла гений физика из Калифорнийского технологического института Ричарда Фейнмана в серии перспективных докладов в формате TED (конференция) . Впоследствии он организовал TEDxCaltech: The Brain , которая прошла 19 января 2013 года в Калифорнийском технологическом институте. Выступления с этих мероприятий можно найти в Интернете.
В 2002 году Рукс вместе с тремя другими учеными встретился с Элиасом Зерхуни, директором Национального института здравоохранения США, директорами Национального института рака, Национального института неврологических расстройств и инсульта и несколькими другими директорами НИЗ, чтобы предложить что в конечном итоге стало Альянсом Национального института рака по нанотехнологиям в лечении рака.
В 2011 году Рукс был одним из шести ученых, первыми выступавших в Управлении по науке и технологической политике Белого дома (OSTP) — крупномасштабном национальном нейробиологическом проекте США по ускорению технологий функциональной коннектомики. [ 29 ] Концепция группы по проекту «Карта мозговой активности» [ 30 ] [ 31 ] президента Обамы в конечном итоге привело к инициативе BRAIN , запущенной в 2013 году. [ 32 ] В 2016 году Рукс основал мультиинституциональный альянс Neurotech Alliance , целью которого является распространение новейших нейротехнологий среди исследовательского сообщества в области нейробиологии. [ 33 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Рукс, МЛ; Фриман, MR; Жермен, РС; Ричардсон, Колорадо; Кетчен, МБ (22 июля 1985 г.). «Горячие электроны и перенос энергии в металлах при температуре милликельвина» (PDF) . Письма о физических отзывах . 55 (4). Американское физическое общество (APS): 422–425. Бибкод : 1985PhRvL..55..422R . дои : 10.1103/physrevlett.55.422 . ISSN 0031-9007 . ПМИД 10032346 .
- ^ Трэвис, Дж. (25 марта 1994 г.). «Строим мосты в наномир». Наука . 263 (5154). Американская ассоциация развития науки (AAAS): 1702–1703. Бибкод : 1994Sci...263.1702T . дои : 10.1126/science.263.5154.1702 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 17795374 .
- ^ (1-й) Семинар DARPA по наноэлектромеханическим системам, Сан-Диего, Калифорния, 22–23 апреля 1999 г.
- ^ 1-я Международная конференция и школа по наномасштабной/молекулярной механике (n/m^2), Мауи, Гавайи, 12–17 мая 2002 г. (при финансовой поддержке DARPA).
- ^ Чо, А. (3 января 2003 г.). «ФИЗИКА: исследователи стремятся поместить квант в механику». Наука . 299 (5603). Американская ассоциация развития науки (AAAS): 36–37. дои : 10.1126/science.299.5603.36 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 12511628 . S2CID 8598602 .
- ^ «Профессор Рукес получает медаль Palmes Acadomiques» .
- ^ Рукс, МЛ; Шерер, А.; Аллен, С.Дж.; Крейгхед, Х.Г.; Рутен, Р.М.; Биб, Эд; Харбисон, JP (28 декабря 1987 г.). «Гашение эффекта Холла в одномерной проволоке» (PDF) . Письма о физических отзывах . 59 (26). Американское физическое общество (APS): 3011–3014. Бибкод : 1987PhRvL..59.3011R . дои : 10.1103/physrevlett.59.3011 . ISSN 0031-9007 . ПМИД 10035710 .
- ^ Торнтон, Ти Джей; Рукс, МЛ; Шерер, А.; Ван де Гааг, BP (6 ноября 1989 г.). «Граничное рассеяние в квантовых проволоках» (PDF) . Письма о физических отзывах . 63 (19). Американское физическое общество (APS): 2128–2131. Бибкод : 1989PhRvL..63.2128T . дои : 10.1103/physrevlett.63.2128 . ISSN 0031-9007 . ПМИД 10040769 .
- ^ Рукс, М.Л. и Шерер, А., Bull. Являюсь. Физ. Соц. 34 , 622 (1989)
- ^ Вайс, Д.; Рукс, МЛ; Меншиг, А.; Грамбоу, П.; фон Клитцинг, К.; Вейманн, Г. (27 мая 1991 г.). «Электронный пинбол и соизмеримые орбиты в периодической решетке рассеивателей» (PDF) . Письма о физических отзывах . 66 (21). Американское физическое общество (APS): 2790–2793. Бибкод : 1991PhRvL..66.2790W . дои : 10.1103/physrevlett.66.2790 . ISSN 0031-9007 . ПМИД 10043617 .
- ^ Рукс, МЛ; Алерханд, OL (24 сентября 1990 г.). «Мезоскопические соединения, случайное рассеяние и странные отталкиватели» (PDF) . Письма о физических отзывах . 65 (13). Американское физическое общество (APS): 1651–1654. Бибкод : 1990PhRvL..65.1651R . дои : 10.1103/physrevlett.65.1651 . ISSN 0031-9007 . ПМИД 10042324 .
- ^ Шепард, КЛ; Рукс, МЛ; Ван дер Гааг, BP (27 апреля 1992 г.). «Прямое измерение матрицы пропускания мезоскопического проводника» (PDF) . Письма о физических отзывах . 68 (17). Американское физическое общество (APS): 2660–2663. Бибкод : 1992PhRvL..68.2660S . дои : 10.1103/physrevlett.68.2660 . ISSN 0031-9007 . ПМИД 10045455 .
- ^ Клеланд, АН; Рукс, МЛ (28 октября 1996 г.). «Изготовление высокочастотных механических резонаторов нанометрового масштаба из объемных кристаллов Si» (PDF) . Письма по прикладной физике . 69 (18). Издательство АИП: 2653–2655. Бибкод : 1996ApPhL..69.2653C . дои : 10.1063/1.117548 . ISSN 0003-6951 .
- ^ Шваб, К.; Хенриксен, Э.А.; Уорлок, Дж. М.; Рукс, МЛ (2000). «Измерение кванта теплопроводности». Природа . 404 (6781). Спрингер Природа: 974–977. Бибкод : 2000Natur.404..974S . дои : 10.1038/35010065 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 10801121 . S2CID 4415638 .
- ^ Рукс, М.Л. и Экинчи, К.Л., Аппарат и метод сверхчувствительного наноэлектромеханического обнаружения массы, предварительная заявка на патент США с серийным номером 60/288,741, поданная 4 мая 2001 г.; выдан в качестве патента США 6,722,200, 20 апреля 2004 г.
- ^ Генри Хуан, Сюэ Мин; Зорман, Кристиан А.; Мехрегани, Мехран; Рукс, Майкл Л. (2003). «Движение наноустройства на микроволновых частотах» . Природа . 421 (6922). Springer Nature: 496. doi : 10.1038/421496a . ISSN 0028-0836 . ПМИД 12556880 . S2CID 52857623 .
- ^ Тан, HX; Каваками, РК; Авшалом, Д.Д.; Рукс, МЛ (12 марта 2003 г.). «Гигантский планарный эффект Холла в эпитаксиальных устройствах (Ga, Mn) As». Письма о физических отзывах . 90 (10). Американское физическое общество (APS): 107201. arXiv : cond-mat/0210118 . Бибкод : 2003PhRvL..90j7201T . дои : 10.1103/physrevlett.90.107201 . ISSN 0031-9007 . ПМИД 12689027 . S2CID 1485882 .
- ^ Тан, HX; Масманидис, С.; Каваками, РК; Авшалом, Д.Д.; Рукс, МЛ (2004). «Отрицательное собственное сопротивление отдельной доменной стенки в эпитаксиальных микроустройствах (Ga,Mn)As». Природа . 431 (7004). Спрингер Природа: 52–56. Бибкод : 2004Natur.431...52T . дои : 10.1038/nature02809 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 15343329 . S2CID 4418295 .
- ^ Ян, Ю.Т.; Каллегари, К.; Фэн, XL; Экинчи, КЛ; Рукс, МЛ (2006). «Наномеханическое массовое зондирование в масштабе зептограммы». Нано-буквы . 6 (4). Американское химическое общество (ACS): 583–586. Бибкод : 2006NanoL...6..583Y . дои : 10.1021/nl052134m . ISSN 1530-6984 . ПМИД 16608248 .
- ^ ЛаХэй, доктор медицины; Су, Дж.; Эхтернах, премьер-министр; Шваб, КЦ; Рукс, МЛ (2009). «Наномеханические измерения сверхпроводящего кубита» (PDF) . Природа . 459 (7249). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 960–964. Бибкод : 2009Natur.459..960L . дои : 10.1038/nature08093 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 19536259 . S2CID 4379760 .
- ^ Наик, АК; Ханай, MS; Хиберт, ВК; Фэн, XL; Рукс, МЛ (21 июня 2009 г.). «На пути к наномеханической масс-спектрометрии одиночных молекул» . Природные нанотехнологии . 4 (7). Спрингер Природа: 445–450. Бибкод : 2009NatNa...4..445N . дои : 10.1038/nnano.2009.152 . ISSN 1748-3387 . ПМЦ 3846395 . ПМИД 19581898 .
- ^ Рукс, М., Действительно много места (2001) Scientific American 285 , 48–54
- ^ Рукс, М., Наноэлектромеханические системы смотрят в будущее. (2001) Мир физики 14 , 25–31
- ^ Экинчи, КЛ; Рукс, МЛ (2005). «Наноэлектромеханические системы» (PDF) . Обзор научных инструментов . 76 (6). Издательство АИП: 061101–061101–12. Бибкод : 2005RScI...76f1101E . дои : 10.1063/1.1927327 . ISSN 0034-6748 . S2CID 119326854 .
- ^ Вольф, ЮАР; Авшалом, Д.Д.; Бурман, РА; Дотон, Дж. М.; фон Мольнар, С.; и др. (16 ноября 2001 г.). «Спинтроника: взгляд на спиновую электронику будущего». Наука . 294 (5546). Американская ассоциация развития науки (AAAS): 1488–1495. Бибкод : 2001Sci...294.1488W . дои : 10.1126/science.1065389 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 11711666 . S2CID 14010432 .
- ^ Шваб, Кейт К.; Рукс, Майкл Л. (2005). «Введение механики в квантовую механику» (PDF) . Физика сегодня . 58 (7). Издательство АИП: 36–42. Бибкод : 2005ФТ....58г..36С . дои : 10.1063/1.2012461 . ISSN 0031-9228 .
- ^ Дизайн и гибкий разум , Паола Антонелли , Музей современного искусства (2008, Нью-Йорк, Нью-Йорк), с. 98
- ^ «ДВЕ КУЛЬТУРЫ». Наука . 319 (5867). Американская ассоциация содействия развитию науки (AAAS): 1167a. 29 февраля 2008 г. дои : 10.1126/science.319.5867.1167a . ISSN 0036-8075 . S2CID 220103070 .
- ↑ Джонсон, Кэролайн (5 апреля 2013 г.). «Местные ученые, работающие над картированием мозга, команда мечты размышляют о проблемах и возможностях». Бостон Глоуб. http://bo.st/1f2sy2c Проверено 11 апреля 2013 г.
- ^ Аливисатос, А. Пол; Чун, Миён; Черч, Джордж М.; Гринспен, Ральф Дж.; Рукс, Майкл Л.; Юсте, Рафаэль (2012). «Проект карты мозговой активности и проблемы функциональной коннектомики» . Нейрон . 74 (6). Эльзевир Б.В.: 970–974. дои : 10.1016/j.neuron.2012.06.006 . ISSN 0896-6273 . ПМЦ 3597383 . ПМИД 22726828 .
- ^ Аливисатос, АП; Чун, М.; Черч, генеральный директор; Дейссерот, К.; Донохью, JP; Гринспен, Р.Дж.; МакЮэн, Польша; Рукс, МЛ; Сейновский, Т.Дж.; Вайс, PS; Юсте, Р. (07 марта 2013 г.). «Карта мозговой активности» . Наука . 339 (6125). Американская ассоциация развития науки (AAAS): 1284–1285. Бибкод : 2013Sci...339.1284A . дои : 10.1126/science.1236939 . ISSN 0036-8075 . ПМЦ 3722427 . ПМИД 23470729 .
- ↑ Маркофф, Джон (18 февраля 2013 г.). «Обама стремится ускорить изучение человеческого мозга». Нью-Йорк Таймс. http://nyti.ms/18xelJn Проверено 18 февраля 2013 г.
- ^ http://openneurotech.org