Andre Geim, en fysiker modern vetenskapsman: biografi, vetenskapliga landvinningar, utmärkelser och priser

Sir Andre Geim - Ledamot i Royal Society, University of Manchester och den brittisk-holländska fysiker, föddes i Ryssland. Tillsammans med Konstantin Novoselov 2010 han tilldelades Nobelpriset i fysik för hans arbete på grafen. För närvarande är han Regius professor och chef för Center for Nanotechnology och mezonauki Manchester University.

Andre Geim: biografi

Född i en familj av 21.10.58 Konstantin Geim och Nina Nikolayevna Bayer. Hans föräldrar var sovjetiska ingenjörer tyskt ursprung. Enligt Heim, mormor till hans mor var judisk och han led av antisemitism, eftersom hans namn låter judisk. Geim har en bror Vladislav. År 1965 flyttade familjen till staden Nalchik, där han gick i skolan, som specialiserat sig på engelska. Efter examen med högsta betyg, han två gånger försökte komma in Moskva teknisk fysik Institute, men antogs inte. Sedan gav han handlingarna till MIPT, och den här gången han kunde göra. Enligt honom eleverna studerade mycket hårt - trycket var så stark att folk bröt ofta ner och slutade skolan, och en del slutade med depression, schizofreni och självmord.

akademiska karriär

Andre Geim fick sitt diplom 1982 och 1987 blev en doktorsexamen i fysik of Metals Institute of fasta tillståndets fysik i Chernogolovka. Enligt forskare, medan han inte vill engagera sig i denna riktning, utan föredrar att elementarpartikelfysik och astrofysik, men idag var han nöjd med sitt val.

Geim arbetade som forskarassistent vid Institutionen för mikroelektronik Technologies i Sciences, och sedan 1990 - University of Nottingham (två gånger), bad och Köpenhamn. Enligt honom utomlands han skulle ägna sig åt forskning, och inte ta itu med politik, och därför beslutat att lämna Sovjetunionen.

Jobb i Nederländerna

Hans första heltidstjänst Andre Geim vann 1994, då han blev biträdande professor vid universitetet i Nijmegen, där han fokuserade på mesoskopisk supraledning. Senare fick han holländska medborgarskap. En av hans doktorander var Konstantin Novoselov, som blev hans huvudsakliga vetenskapliga partner. Men enligt Geim, sin akademiska karriär i Nederländerna var långt ifrån molnfri. Han erbjöds en professur vid Nijmegen och Eindhoven, men han vägrade eftersom han fann det nederländska akademiska systemet är alltför hierarkiskt och genomförande av småaktiga politik, är det ganska likt den brittiska, där varje medarbetare är lika. I sin Nobelföreläsning Game senare sade han att denna situation var lite surrealistiskt, eftersom utanför universitets han välkomnades varmt överallt, inklusive hans handledare och andra forskare.

Att flytta till Storbritannien

År 2001 blev Game professor i fysik vid University of Manchester, och 2002 utsågs chef för Manchester Center mezonauki och nanoteknologi och professor Lenguorti. Fru och länge medförfattare Irina Grigorieva också flyttat till Manchester som lärare. Senare anslöt sig Konstantin Novoselov. Sedan 2007 blev spelet en senior fellow vid rådet of Engineering and Physical Sciences Research. Under 2010, University of Nijmegen utnämnde honom professor i innovativa material och nanovetenskap.

forskning

Geim kunna hitta ett enkelt sätt att isolera ett lager av grafit atomer, så kallade grafen, i samarbete med forskare vid University of Manchester och IMT. I oktober 2004, gruppen publicerade resultaten i tidskriften Science.

Grafen består av kol skikt, vars atomer är arrangerade i en tvådimensionell sexhörning. Det är den tunnaste materialet i världen, och också en av de mest hållbara och fast. I huvudsak finns det många potentiella tillämpningar, och det är ett utmärkt alternativ till kisel. Enligt Heim, kan en av de första tillämpningarna av grafen vara utveckling av flexibla pekskärmar. Han ville inte patentera ett nytt material, eftersom att göra så att han skulle behöva en specifik användningsområde och en partner i branschen.

Fysikern utvecklade biomimetisk adhesiv, som blev känd som geckotejp grund av klibbighet gecko lemmar. Dessa studier är fortfarande i ett tidigt skede, men det ger hopp om att i framtiden människor kommer att kunna klättra i taket som Spiderman.

År 1997 Geim överväga de möjliga effekterna av magnetism på vattnet, vilket ledde till den berömda öppnandet av direkt diamagnetiska levitation vatten, som är känt för sin demonstration sväva en groda. Han har också arbetat på supra och mesoskopisk fysik inblandade.

Om valet av ämnen av sin forskning Geim sade att han föraktar den metod, då många väljer ett ämne för hans doktorsavhandling, och sedan fortsätta på samma ämne före pensioneringen. Innan han fick sin första heltidstjänst, ändrade han sitt ämne fem gånger, och det hjälpte honom mycket att lära.

I 2001 kallade han medförfattare till hans favorit hamster Tisha.

Historien om upptäckten av grafen

En höstkväll 2002 Andre Geim tänkt på kol. Han specialiserade på ett mikroskopiskt tunt material och undrade hur subtila lager av material kan bete sig under vissa experimentella betingelser. Grafit, som består av en monovalent filmer var en självklar kandidat för forskning, men standardmetoder för isolering av ultratunna prover skulle överhettas och förstörde det. Därför Heim instruerade en av de nya kandidat Ja Jiang försöka få så tunn prov, så långt som möjligt, åtminstone flera hundra atomskikt, polering grafitkristallstorlek av en tum. Några veckor senare, har Jiang tog kol spannmål i en petriskål. Efter att ha studerat det under ett mikroskop Heim bad honom att försöka igen. Jiang sade att detta är allt som finns kvar av kristallen. I en tid då spelet skämttillrätta honom att doktoranden raderas berget för att få ett sandkorn, en av hans äldre kollegor såg i papperskorgen klumpar används tejp, klibbiga sidan av som var täckt med en grå, lätt glänsande film av grafitrester.

I laboratorier runt om i världen, forskare använder bandet för att testa de vidhäftande egenskaperna hos den experimentella prover. Skikten av kol, grafitkomponenter, bundna svagt (s g. 1564 material används i pennor, då det lämnar ett synligt märke på papper) så att bandet separerar lätt flaga. Game sätta en bit tejp under mikroskop och fann att tjockleken av grafiten var mindre än den han hade sett hittills. Vikning, komprimera och skära av bandet, kunde han nå ännu tunnare skikt.

Geim var de första att isolera det tvådimensionella material: kol enatomig skikt att under atommikroskop är ett plan av gitterhexagon, liknande en honungskaka. Teoretiska fysiker ett ämne som kallas grafen, men att de inte räknar med att det kan erhållas vid rumstemperatur. De trodde att materialet sönderfaller i mikroskopiska kulor. Istället Heym såg grafen förblir i ett plan, som är dimpled som stabiliseringsmedel.

Grafen: de anmärkningsvärda egenskaperna

Andre Geim anlitat doktoranden Konstantin Novoselov, och de började fjorton timmar om dagen för att lära sig nya saker. Eftersom de genomförde en serie experiment, under vilken de slående egenskaperna hos materialet befanns de närmaste två åren. På grund av sin unika struktur, elektroner utan att lida av effekterna av andra skikt, kan röra sig fritt genom gallret och extremt snabbt. Ledningsförmågan hos grafen är tusen gånger mer koppar. Den första uppenbarelse för Heym observation uttalas "fälteffekt", som yttrar sig i närvaro av ett elektriskt fält, vilket gör det möjligt att styra ledningsförmågan. Denna effekt är en av de definierande egenskaperna hos den kisel som används i datorchips. Detta tyder på att grafen kan vara hans ersättare, som datortillverkare sökt i många år.

Vägen till erkännande

Geim och Konstantin Novoselov har skrivit ett tre sidor papper som beskriver sina upptäckter. Hennes två gånger avvisat Nature, en granskare som sade att isoleringen av stabila tvådimensionella materialet inte är möjligt, och den andra inte ser det "tillräckliga vetenskapliga framsteg." Men i oktober 2004, en artikel med rubriken "Effekten av det elektriska fältet i den kolatom tjocka filmer" publicerades i tidskriften Science, har gjort ett stort intryck på forskarna - framför dem fiction blir verklighet.

lavin av upptäckter

Laboratorier runt om i världen har börjat studera med hjälp av tejp teknik spel, och forskare har identifierat andra egenskaper hos grafen. Även om det var den tunnaste materialet i universum, det var 150 gånger starkare än stål. Grafen bevisade böjligt gummi, och kan sträckas upp till 120% av sin längd. Genom forskning Filippa Kima, följt av forskare vid Columbia University, fann man att detta material är mer elektriskt ledande än den tidigare installerade. Kim grafen placeras i ett vakuum, där inget annat material inte kunde bromsa dess rörelse subatomära partiklar och visade som har den "mobilitet" - den takt med vilken elektrisk laddning passerar genom halvledar - 250 gånger större än den för kisel.

teknik race

Under 2010 sex år efter upptäckten som gjorde Andre Geim och Konstantin Novoselov Nobelpriset ännu tilldelats. Då kallade media grafen "mirakel material", ett ämne som "kan förändra världen." Kontaktats av akademiska forskare inom områdena fysik, elektroteknik, medicin, kemi och andra. Utfärdade patent för användning av grafen i batterier, flexibla displayer, avsaltningssystem, avancerade soldrivna, ultrasnabb mikrodatorer.

Forskare i Kina har skapat det lättaste materialet i världen - grafen-aerogel. Det är 7 gånger lättare än luft - substans per kubikmeter väger 160 g Grafen-aerogel framställs genom frystorkning av gelén som innehåller grafen och nanorör.

The University of Manchester, där de arbetar Geim och Novoselov, den brittiska regeringen har investerat 60 miljoner dollar för att skapa på sin grund National Institute of grafen, vilket skulle göra det möjligt för landet att vara i nivå med världens främsta patentinnehavare - Korea, Kina och USA, som startade loppet för att skapa den första världens revolutionerande produkter baserade på det nya materialet.

heder

Experimentera med magnetisk levitation av levande grodor kom inte riktigt resultatet att förvänta Maykl Berri och Andre Geim. Ig Nobel Priset tilldelades dem i 2000

År 2006 Geim vann Scientific American Magazine 50.

År 2007, Institute of Physics tilldelade honom priset och medalj av Mott. Därefter Heim valdes Medlem av Royal Society.

Game och Novoselov delat Award 2008 år "Evrofizika" "för detektering och isolering av envärd kolskikt och definitionen av dess märkliga elektroniska egenskaper." År 2009 fick han utmärkelsen Kerber.

En annan bonus Andreya Geyma, som heter Dzhona Karti, som han tilldelades den amerikanska National Academy of Sciences i 2010, fick "för hans experimentella förverkligande och utredning av grafen, en tvådimensionell form av kol."

Även i 2010 fick han en av sex heders professurer i Royal Society och Hughes Medal "för den revolutionära upptäckten av grafen och avslöja dess märkliga egenskaper." Game har tilldelats hedersdoktorat från Delft University of Technology, Institute of Technology Zurich, University of Antwerp och Manchester.

År 2010 blev han en riddare av beställa av den holländska Lion för hans bidrag till den holländska vetenskapen. Under 2012 för tjänster till vetenskap Game blev han en riddare ungkarl. Han valdes till utländsk ledamot i Vetenskapsakademien i USA Maj 2012

Nobelpristagaren pristagaren~~POS=HEADCOMP

Geim och Novoselov för banbrytande forskning av grafen tilldelades Nobelpriset i fysik 2010 han hörde om priset, Geim sade att han inte förvänta sig att få det här året och inte går om det nästa ändra sina planer. Den moderna fysiker hoppades att grafen och andra tvådimensionella kristaller kommer att förändra vardagen för mänskligheten på samma sätt som gjorde plasten. Priset gjorde honom till den första mannen som vann Nobel och Ig Nobel Priset samtidigt. Föreläsningen hölls den 8 december 2010 i Stockholms Universitet.