आधुनिक विज्ञानवादी भौतिकवादी: जीवनचरित्र, वैज्ञानिक कृत्ये, पुरस्कार आणि पुरस्कार

सर अँड्रे कॉन्स्टेंटिनोविच गीम रॉयल सोसायटीचे पूर्ण सदस्य आहेत, जो मॅन्चेस्टर विद्यापीठाचे कर्मचारी आणि ब्रिटिश-डच भौतिकशास्त्रज्ञ आहे. 2010 मध्ये कॉन्सटॅनटिन नोवोसेलोव्ह यांच्यासमवेत त्याने ग्रेफीनेच्या कामाबद्दल भौतिकशास्त्रातील नोबेल पुरस्कार दिला. सध्या ते युनिव्हर्सिटी ऑफ माचेस्टर येथील रेझियस प्रोफेसर आणि सेंटर फॉर मेसोन्सास आणि नॅनोटेक्नॉलॉजीचे संचालक आहेत.

आंद्रे गीम: जीवनचरित्र

त्याचा जन्म 21.10.58 रोजी कॉन्स्टेंटिन अलेक्सेयेविच जिम आणि नीना निकोलाव्हेना बायर यांच्या कुटुंबात झाला. त्यांचे पालक जर्मन वंशाचे सोव्हिएत अभियंते होते. गीमच्या मते, त्याची आईची आजी यहूदी होती आणि त्याला विरोधी जातीपासून ग्रस्त होता कारण त्याचे नाव यहूदी होते. त्याच्याकडे एक भाऊ व्लादिस्लाव आहे. 1 9 65 साली त्यांचे कुटुंब नलचिक येथे आले, तिथे त्यांनी इंग्रजी शिकणार्या एका शाळेत शिक्षण घेतले. सन्मानपूर्वक पदवी प्राप्त करून, त्यांनी दोनदा MEPI प्रविष्ट करण्याचा प्रयत्न केला, परंतु स्वीकारण्यात आले नाही. त्यानंतर त्यांनी एमआयपीटीकडे कागदपत्रे सादर केली आणि यावेळी त्यांनी काम केले. त्यांच्या मते, विद्यार्थी अतिशय कठोर अभ्यासले - दबाव इतका बलवान होता की लोक बर्याच वेळा तुटून गेले आणि शाळेत गेले, आणि काहीजण उदासीनता, स्झीझोफ्रेनिया आणि आत्महत्यांमुळे थांबले.

शैक्षणिक कारकीर्द

1 9 82 मध्ये आंद्रेई गीमने डिप्लोमा घेतला आणि 1 9 87 साली त्याला चेर्नोगोलोव्हकातील रशियन एकेडमी ऑफ सायन्सेसच्या सॉलिड स्टेट फिजिक्सच्या संस्थेत धातूच्या भौतिक शाखांमधील विज्ञानाचे उमेदवार बनले. शास्त्रज्ञांच्या मते त्या वेळी तो या कल्पनेचा पाठपुरावा करू इच्छित नव्हता, प्राथमिक कण किंवा खगोलभौतिकशास्त्राच्या भौतिकीला प्राधान्य द्यायला तयार नव्हता, परंतु आज तो त्याच्या पसंतीस आनंदित झाला आहे.

गीम रशियन एकेडमी ऑफ सायन्सेसच्या इन्स्टिट्यूट ऑफ मायक्रोइलेक्ट्रोनिक्स टेक्नॉलॉजीज मध्ये एक संशोधक म्हणून काम करीत होता आणि 1 99 0 पासून नॉटिंघम (दोनदा), बाथ आणि कोपनहेगन विद्यापीठांत काम केले. त्यांच्या मते, परदेशात ते संशोधन करू शकत होते आणि राजकारणाशी सौदा करण्याची गरज नसते म्हणून त्यांनी सोवियत संघ सोडून जाण्याचा निर्णय घेतला.

नेदरलँड्समध्ये कार्य करा

1 99 4 साली निजमेगेन विद्यापीठातील एक सहकारी प्राध्यापक म्हणून काम केले होते. तेथे त्यांनी मेसोस्कोपिक सुपरकॉन्डक्विटीमध्ये काम केले होते. नंतर त्याला डच नागरिकत्व मिळाले त्यांच्या पदव्युत्तर विद्यार्थिनींपैकी एक कॉन्स्टँटिन नोवोसेलोव्ह होता, जो त्याचे मुख्य वैज्ञानिक भागीदार बनले. तरीसुद्धा, गीमप्रमाणे, नेदरलँडमध्ये त्यांच्या शैक्षणिक कारकीर्दीत ढगाळ होत्या. निजमेजेन आणि आइन्थॉव्हन येथे त्यांना प्रोफेसरशिप देण्यात आली परंतु त्यांनी नकार दिला, कारण डच शैक्षणिक प्रणालीला पदानुक्रमित आणि अतिशय राजनैतिक वळण आढळून आले, ते ब्रिटिशांपेक्षा पूर्णपणे वेगळे आहे, जेथे प्रत्येक कर्मचारी अधिकार समान असतो. त्याच्या नोबेल व्याख्यानात, हेम यांनी नंतर सांगितले की ही परिस्थिती थोडी अवास्तव होती, कारण विद्यापीठाबाहेर त्याने सर्वत्र त्याचे स्वागत केले होते, त्याच्या सुपरवाइझर आणि इतर वैज्ञानिकांनी.

यूके पर्यंत जात आहे

2001 मध्ये, हेम मँचेस्टर विद्यापीठात भौतिकशास्त्राचे प्राध्यापक झाले आणि 2002 साली त्याला मँन्स्फॉन्सिन्स व नॅनोटेक्नॉलॉजी आणि प्रोफेसर लॅन्गवर्थीचे मँचेस्टर सेंटरचे संचालक म्हणून नियुक्त करण्यात आले. पत्नी आणि त्याच्या बर्याच काळापासून सह-लेखक इरीना ग्रिगिरिवा देखील शिक्षक म्हणून मँचेस्टरला गेले. नंतर ते कॉन्स्टेंटिन नोवोसेलोव्ह 2007 पासून गीम कौन्सिल फॉर इंजिनियरिंग अँड फिजिकल रिसर्चच्या वरिष्ठ संशोधन सदस्या बनला आहे. 2010 मध्ये, निज्मेगेन विद्यापीठ ने त्याला नवीन साहित्य आणि नॅनो-विज्ञानचे प्राध्यापक नियुक्त केले.

संशोधन

मँचेस्टर विद्यापीठ आणि आयएमटी विद्यापीठातील शास्त्रज्ञांच्या सहकार्याने गॅईमने ग्रेफेस अणूंचा एक थर वेगळा करण्याचा सोपा मार्ग शोधून काढला. ऑक्टोबर 2004 मध्ये ग्रुपने जर्नल सायन्समध्ये आपल्या कार्याचे परिणाम प्रकाशित केले.

Graphene मध्ये कार्बनची एक थर असते ज्याचे परमाणु दो-डीमॅनेशन हेक्झाड्रॉन्सच्या स्वरूपात असतात. जगातील सर्वात स्वस्त सामग्री आहे आणि सर्वात टिकाऊ आणि सॉलिडपैकी एक आहे. पदार्थात अनेक संभाव्य उपयोग आहेत आणि हे सिलिकॉनसाठी उत्कृष्ट पर्याय आहे. गीम मते, graphene च्या पहिल्या प्रयोगांपैकी एक लवचिक स्पर्श पडद्याचा विकास होऊ शकतो. त्यांनी नवीन सामग्री पेटंट केले नाही, कारण त्यासाठी त्याला उद्योगात एक विशिष्ट संधी आणि भागीदार आवश्यक आहे.

भौतिकशास्त्रज्ञ बायोमीमेटिक अॅझिशिव्हच्या विकासास कार्यरत होते, ज्याला गीकोच्या अंगांचे चिकटपणामुळे चपळ टेप असे म्हणतात. हे अभ्यास अद्याप सुरुवातीच्या काळात आहेत, परंतु ते आधीच आशा देतात की भविष्यात लोक छत चढण्यास सक्षम होतील, जसे की स्पायडरमॅन

1 99 7 मध्ये गीमने चुंबकीचा परिणाम पाण्यावर होण्याच्या संभाव्यतेचा अभ्यास केला ज्यामुळे थेट डायगॅनेटिक उत्क्रांतीचा शोध प्रसिद्ध झाला, जो किरणोत्सर्गी बेडूक दर्शविण्याकरिता मोठ्या प्रमाणात ओळखला जातो. त्यांनी superconductivity वर काम केले आणि mesoscopic भौतिकशास्त्र गुंतले होते.

आपल्या संशोधनाच्या विषयांची निवड करण्याबाबत गीमने म्हटले की जेव्हा अनेक लोक त्यांच्या पीएचडी अभ्यासक्रमासाठी विषय निवडतात तेव्हा त्यांनी त्याचा दृष्टिकोन तुच्छ मानला आणि नंतर सेवानिवृत्तीपर्यंत समान विषय चालू ठेवावा. पूर्णवेळ पोस्ट मिळाल्यानंतर त्यांनी पाच वेळा आपला विषय बदलला आणि यामुळे त्याला बरेच काही शिकण्यास मदत झाली.

2001 मध्ये त्यांनी आपल्या प्रिय हॅम्स्टर टीशूचे सहलेखक म्हणून नाव दिले.

ग्रॅफीन डिस्कव्हरीचा इतिहास

2002 च्या शरद ऋतूतील संध्याकाळी आंद्रेई गीमने कार्बनबद्दल अनुमान लावला. सूक्ष्मदर्शकात्मकपणे पातळ द्रव्यांमधे तो विशेषत: विशेष प्रायोगिक शर्तींच्या अंतर्गत कसे कार्य करू शकतो हे आश्चर्यचकित केले. ग्रेफाइट, मोनॅटॉमिक चित्रपटांची निर्मिती करत होते, हे संशोधनासाठी एक स्पष्ट उमेदवार होते, परंतु अल्फाफिन नमुने विभक्त होण्याकरिता मानक पद्धती ते अति तापाने आणि नष्ट करतील. म्हणून, गीमने एका नवीन पदवीधर विद्यार्थ्यांना, डा जियांगला, एक इंच-जाड ग्रेफाइट क्रिस्टल चमकवून, किमान अणूंचे काही शंभर थर, शक्य तितक्या पातळ म्हणून नमुना मिळविण्याचा प्रयत्न केला. काही आठवड्यांनंतर, जियांगने पेट्री डिशमध्ये कार्बनचा एक धान्य आणला. एक सूक्ष्मदर्शकाखाली अभ्यास केल्यानंतर गीमने त्याला पुन्हा प्रयत्न करण्यास सांगितले. जियांगने सांगितले की हे सर्व क्रिस्टलच्या बाकी आहे. एका वेळी जेव्हा जिमने विनोदाने मोकळेपणाने त्यास माफी मागायला सांगितले की पदवीधर विद्यार्थ्यांनी वाळूचे धान्य मिळवण्यासाठी डोंगराचे उच्चाटन केले होते, तेव्हा त्याच्या एका जुन्या सहकार्यांनी कचरापेटीचा वापर केला होता. त्यातील काटेरी बाजूला ग्रेफाइट अवशेषांचा ग्रे, किंचित चमकदार चित्रपट होता.

जगभरातील प्रयोगशाळांमध्ये संशोधक प्रायोगिक नमुन्यांच्या आंब्याची गुणधर्म तपासण्यासाठी टेप वापरतात. ग्रेफाइट तयार करणा-या कार्बनचा थर मंदपणे जोडला जातो (1564 पासून ते कागद वापरण्याकरता पेन्सिलीमध्ये वापरला जात असल्यामुळे ते कागदावर दृश्यमान ट्रेस सोडतात), जेणेकरुन स्कॉच सहजपणे स्केल वेगळे करते. हेमने सूक्ष्मदर्शकाखाली अॅशिपेव्ह टेपचा एक तुकडा ठेवला आणि असे आढळून आले की त्याने आतापर्यंत जे पाहिले होते त्यापेक्षा कमी ग्रेफाइटची जाडी कमी होती. टेप दाबून, दाबून टाकणे आणि तोडणे, त्याने आणखी सूक्ष्म थर प्राप्त करणे व्यवस्थापित केले.

जिमीने पहिल्यांदा दोन-डीमॅनिअल साहित्याचा वेगळा केला. कार्बनचा एक मोनोएटमिक थर, जो परमाणु माईक्रोस्कोपच्या खाली मधमाशांच्या मधमाशीसारखा एक षटकांमधला फ्लॅट जाळीसारखा दिसतो. सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञांनी असे पदार्थ graphene असे म्हटले होते, परंतु त्यांनी तपमानावर ते मिळवण्याची अपेक्षा केली नाही. त्यांनी विचार केला की भौतिक सूक्ष्म कणांमध्ये शिरणार. त्याऐवजी, गीमने पाहिले की graphene एक विमानातच आहे, ज्यात पदार्थ ज्यात स्थिर होतात तशी प्रवाह आहे.

ग्रॅफेन: उल्लेखनीय गुणधर्म

आंद्रेई गेईम यांनी पदवीधर विद्यार्थी कॉन्स्टेंटिन नोवोसेलोव्हच्या मदतीचा अवलंब केला आणि त्यांनी नवीन पदार्थाचा 14 दिवसांचा अभ्यास करायला सुरुवात केली. पुढील दोन वर्षांत, त्यांनी अनेक प्रयोग आयोजित केले, ज्यामध्ये साहित्याचा आश्चर्यकारक गुणधर्म सापडले. त्याच्या अद्वितीय इमारतीमुळे, इलेक्ट्रॉन्स, इतर थरांच्या प्रभावाचा अनुभव न घेता, बांधून ठेवलेले आणि विलक्षण जलद गठ्ठ्यात फिरू शकते. तांबेचे हजारो वेळा ग्रॅफीनचे संवाहक आहे. हेमसाठीचे पहिले प्रकटीकरण हे "फील्ड इफेक्ट" चे निरीक्षण होते, जे विद्युत क्षेत्राच्या उपस्थितीत प्रकट होते, ज्यामुळे चालकता नियंत्रित करणे शक्य होते. हा प्रभाव म्हणजे कॉम्प्यूटर चिप्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या सिलिकॉनची एक व्याख्यात्मक वैशिष्ट्ये. हे असे सूचित करते की graphene हे त्याऐवजी पर्याय असू शकते, जे संगणक निर्माता अनेक वर्षांपासून शोधत आहेत.

ओळख मार्ग

खेळ आणि कॉन्स्टन्टाईन नोवोसेलोव्ह यांनी त्यांच्या शोधांचे वर्णन करणारे तीन पृष्ठांचे काम लिहिले. निसर्गाने दोनदा नाकारले होते, त्यापैकी एक पुनरावलोकनकर्ता असे म्हटले होते की स्थिर द्वि-आयामी साहित्याचे अलगाव करणे अशक्य आहे आणि दुसरा त्यात "पुरेशी वैज्ञानिक प्रगती" दिसत नाही. पण ऑक्टोबर 2004 मध्ये, "अणु मणीतील कार्बन फिल्ममध्ये विद्युत क्षेत्राचा प्रभाव" हा विज्ञान जर्नलमध्ये प्रकाशित झाला, ज्याने शास्त्रज्ञांवर एक चांगला ठसा उमटवला - त्यांच्या डोळयांसमोर त्यांचे स्वप्न होते.

शोधांच्या हिमस्खलन

जगभरातील प्रयोगशाळांनी हेमची चिकट टेप तंत्रज्ञानाचा वापर करून संशोधनास प्रारंभ केला आहे, आणि शास्त्रज्ञांनी graphene च्या इतर गुणधर्मांची ओळख करुन दिली आहे. विश्वातील सर्वात साखरेची गोष्ट जरी असली तरी ती पोलादापेक्षा 150 पट अधिक शक्तिशाली होती. Graphene रबरी सारखी लवचीक होती आणि त्याच्या लांबीच्या 120% पर्यंत लांबू शकते. फिलिप किम आणि कोलंबिया विद्यापीठातील शास्त्रज्ञांच्या संशोधनाबद्दल धन्यवाद, हे साहित्य आधीपासून स्थापित केलेल्यापेक्षा अधिक विद्युत् चालक आहे असे आढळले आहे. किमने व्हॅक्यूममध्ये गॅपिन ठेवले आहे, जेथे इतर कोणतीही सामग्री त्याच्या सबॅटॉमिक कणांची हालचाल कमी करू शकते आणि हे दर्शविते की "गतिशीलता" आहे - वेगाने ज्याद्वारे विद्युत चालीकडने अर्धसंशोधन केला - सिलिकॉनपेक्षा 250 पट जास्त.

रेस टेक्नॉलॉजी

2010 मध्ये, आंद्रेई जिम आणि कॉन्स्टेंटिन नोवोसेलोव्ह यांनी बनविलेल्या शोधानंतर सहा वर्षांनी त्यांना अद्याप नोबेल पुरस्कार मिळाला आहे. मग मिफेरी "ग्राफिक्स मटेरियल" असे म्हटले जाते, जी "जग बदलू शकते." भौतिकशास्त्र, विद्युत अभियांत्रिकी, औषधशास्त्र, रसायनशास्त्र इत्यादी क्षेत्रात त्यांनी शैक्षणिक संशोधकांशी संपर्क साधला. बॅटरी, लवचिक पडदे, अलवणीकरण यंत्रे, प्रगत सौर बैटरी, अल्ट्राफास्ट मायक्रोकॉम्प्युटर यासारख्या प्लॅन्सच्या वापरासाठी पेटंट्स जारी करण्यात आल्या.

चीनमधील शास्त्रज्ञांनी जगातील सर्वात स्वस्त सामग्री तयार केली आहे - graphene-airgel. हे हवाापेक्षा 7 पट जास्त आहे - एक क्यूबिक मीटर पदार्थ फक्त 160 ग्रॅम वजनास येते. Graphene airgel graphene आणि nanotubes असलेले एक जेल गोठवून तयार केले आहे.

जिओम आणि नोवोसेलोव्ह विद्यापीठात मॅन्चेस्टर विद्यापीठात काम करणार्या ब्रिटिश सरकारने आपल्या मूळ राष्ट्रीय ग्रॅफिन इन्स्टिटयूटवर 60 दशलक्ष डॉलर्सची गुंतवणूक केली, ज्यामुळे देश जगातील सर्वोत्तम पेटंटधारक - कोरिया, चीन आणि अमेरिकेच्या बरोबरीने परवानगी देईल, ज्याने प्रथम निर्मितीसाठीची शर्यत सुरू केली. नवीन सामग्रीवर आधारित क्रांतिकारी उत्पादनांच्या जगात.

मानद खिताब आणि पुरस्कार

जिवंत बेडूकच्या चुंबकीय उत्क्रांतीचा प्रयोगाने माइकल बेरी आणि आंद्रेई जिम यांनी अपेक्षित परिणाम दिले नाहीत. सन 2 99 2 मध्ये त्यांना शाइनोएव्हेलेट पुरस्कार बहाल करण्यात आला.

2006 मध्ये गीम यांना वैज्ञानिक अमेरिकन 50 पुरस्कार मिळाला.

2007 मध्ये, फिजिक्स इन्स्टिट्यूटने त्याला मोटल पुरस्कार आणि पदक प्रदान केले. त्याच वेळी, जिम हे रॉयल सोसायटीचे सदस्य म्हणून निवडून आले.

गीम आणि नोवोसेलॉव्ह यांनी 2008 युरोफिझिका पुरस्कार "एक मोनॅटमिक कार्बन लेव्हरची शोध आणि अलगाव आणि त्याच्या उल्लेखनीय इलेक्ट्रॉनिक गुणधर्मांचे निर्धारण" शेअर केले. 200 9 मध्ये त्यांनी केर्बर पुरस्कार प्राप्त केला.

जॉन कार्टी यांच्या नावावर अँड्र्यू हेमचे पुढील पुरस्कार, ज्याला अमेरिकेच्या नॅशनल अॅकॅडमी ऑफ सायन्सेसने 2010 साली सन्मानित केले, त्याला "प्रायोगिक पूर्तता आणि संशोधनासाठी, कार्बनचा दोन-आयामी स्वरूपात" देण्यात आला.

2010 मध्ये त्यांनी रॉयल सोसायटीच्या सहा मानद प्रोफेसर आणि एक ह्यूजेस पदक मिळविले जे "क्रांतिकारक ग्रॅपेनची शोध आणि त्याच्या उल्लेखनीय गुणधर्मांची ओळख" आहे. डेल्फ्ट टेक्निकल युनिव्हर्सिटी, उच्च टेक्निकल स्कूल ऑफ ज्युरिच, अँटवर्प आणि मॅन्चेस्टर येथील विद्यापीठांतून त्यांनी वैद्यकीय पदवी प्राप्त केली.

डच विज्ञानानुवांतील योगदानाबद्दल 2010 मध्ये तो नेदरलॅंड शेर ऑर्डर ऑफ द नाईट बनला. 2012 मध्ये, विज्ञान त्यांच्या सेवांसाठी, Heym बॅचलर ऑफ आर्ट्स प्रोत्साहन दिले होते. मे 2012 मध्ये युनायटेड स्टेट्स ऍकॅडमी ऑफ सायन्सेसचे परराष्ट्र प्रतिनिधी म्हणून निवडून आले.

नोबेल पारितोषिक विजेता

गईम आणि नोवोसेलॉव्ह यांच्यासाठी अभिनव अग्रगण्य ग्रॅफीनला 2010 मध्ये भौतिकशास्त्रातील नोबेल पुरस्कार देण्यात आले. या पुरस्काराबद्दल बोलताना गीमने सांगितले की, मला यावर्षी ती मिळणार नाही अशी अपेक्षा नव्हती आणि याबद्दल त्याची तत्काळ योजना बदलणार नाही. आधुनिक शास्त्रज्ञ-भौतिकशास्त्रज्ञांनी अशी आशा व्यक्त केली की प्लास्टिकच्या रूपात ज्याप्रमाणे गॅपिन आणि इतर दोन-आयामी क्रिस्टल्स मानवजातीच्या दैनंदिन जीवनात बदलतील. या पुरस्कारामुळे त्याला नोबेल आणि शोनबेएल्लेव पुरस्कार विजेता होण्याची पहिलीच व्यक्ती होती. व्याख्याता आयोजित करण्यात आली होती 8 डिसेंबर 2010 स्टॉकहोम विद्यापीठात.