Aleksej Abrikosov
Aleksej Aleksejevič Abrikosov | |
Rođenje | 25. lipnja 1928. Moskva, Rusija |
---|---|
Državljanstvo | Rus |
Polje | Fizika |
Institucija | Sveučilište Landau, Moskovski državni univerzitet Lomonosov, Institut za fizikalne probleme Sovjetske akademije znanosti, Državni labaratorij Argonne |
Alma mater | Moskovski državni univerzitet Lomonosov Ruska akademija znanosti |
Akademski mentor | Lev Davidovič Landau |
Poznat po | Fizika čvrstog stanja, Supravodljivost |
Istaknute nagrade | Nobelova nagrada za fiziku 2003. |
Aleksej Aleksejevič Abrikosov (Moskva, 25. lipnja 1928.), ruski teorijski fizičar. Diplomirao (1948.) na Moskovskom državnom sveučilištu Lomonosov, doktorirao (1951.) na Institutu za fizikalne probleme Sovjetske akademije znanosti, gdje je i radio od 1948. do 1991. Član Sovjetske, danas Ruske akademije znanosti (od 1987). Od 1991. radi u Argonne National Laboratory u SAD-u (Državni labaratorij Argonne, SAD). Bavi se istraživanjem supravodljivosti (nestankom električne otpornosti u tvarima kada su ohlađene ispod određene, obično vrlo niske, temperature), istraživanjem magnetskih svojstava supravodiča II. vrste (supravodljivost) i svojstava tvari koje mijenjaju električnu otpornost pod utjecajem magnetskog polja. Dao je teorijsko objašnjenje za svojstva supravodiča II. vrste, što je omogućilo otkriće novih supravodljivih materijala i izgradnju snažnijih elektromagneta, koji se danas primjenjuju u uređajima za magnetsku rezonanciju. Za prinos razvoju teorije supravodiča i suprafluida s V. L. Ginzburgom i A. J. Leggettom 2003. dobio Nobelovu nagradu za fiziku. [1]
Supravodljivost
- Glavni članak: Supravodljivost
Supravodljivost je stanje pojedinih tvari koje se na niskim temperaturama očituje u nestanku njihova električnoga otpora, prolasku električne struje kroz tanku izolatorsku barijeru unutar njih bez električnoga otpora (Josephsonov učinak - Brian Josephson) i lebdenju magneta iznad njihove površine (Meissnerov učinak - Walther Meissner). [2] Supravodljivost je kvantnomehanička pojava i ne može se objasniti klasičnom fizikom. Tipično nastaje u nekim materijalima na jako niskim temperaturama (nižim od -200 °C).
BCS-teorija
- Glavni članak: BCS-teorija
BCS-teorija ili Bardeen-Cooper-Schriefferova teorija je prva mikroskopska teorija supravodljivosti (1957.). Polazi od pretpostavke da na vrlo niskim temperaturama u kristalnoj rešetki supravodiča privlačno međudjelovanje elektron–rešetka–elektron nadjačava odbojnu električnu silu među elektronima, tj. da elektroni pri prolasku kroz rešetku privlače njezine ione, što rezultira povećanjem gustoće pozitivnog naboja u tom području i, dok se rešetka ne vrati u ravnotežno stanje, privlači druge elektrone. U takvim uvjetima elektroni kojima su spinovi i količine gibanje suprotni gibaju se u parovima (Cooperovi parovi), a svaki par elektrona na međusobnoj udaljenosti od približno 100 nm giba se kroz kristalnu rešetku bez gubitka energije i može tunelirati kroz izolatorsku barijeru. Porastom temperature atomi rešetke sve jače titraju, iznad kritične temperature razdvajaju elektronske parove, elektroni se više ne mogu gibati bez gubitaka i pojavljuje se električni otpor. Za razvoj BCS-teorije John Bardeen, Leon Neil Cooper i John Robert Schrieffer dobili su Nobelovu nagradu za fiziku 1972. [3]
Suprafluidnost
- Glavni članak: Supratekućina
Suprafluidnost je stanje ukapljenoga helija koje se očituje gibanjem tekućine bez trenja na ekstremno niskoj temperaturi uz očuvana adhezijska svojstva. Otkrio ju je 1937. Pjotr Leonidovič Kapica, a neovisno o njem otkrili su ju iste godine Donald Misener i John Frank Allen proučavajući pojave do kojih dolazi kada se helij ohladi na temperaturu nižu od 2.17 K. Ako se na primjer u suprafluidni helij djelomično uroni prazna posuda, po njezinim će se stijenkama u tankom sloju (do 30 nm) helij penjati i spuštati u posudu sve dok se razina helija u posudi ne izjednači s razinom okolnoga helija; ako se kapilarna cjevčica jednim krajem uroni u suprafluidni helij i osvijetli, na njezinu će gornjem kraju istjecati helij poput vodoskoka visoka do 10 centimetara (takozvani učinak vodoskoka). Danska fizičarka Lena Hau uspjela je 1999. u suprafluidu usporiti svjetlost do brzine 17 m/s, a 2001. uspjela ju je zaustaviti.
Helijevi izotopi 4He i 3He imaju različita suprafluidna stanja, a zbog različitoga broja neutrona u atomskoj jezgri (različitog spina) pripadaju različitim statistikama (kvantna statistika). Izotop helija 4He, sa spinom 0, je bozon, podvrgava se Bose-Einsteinovoj statististici, ukapljuje se na 4.2 K i prelazi u suprafluidno stanje na temperaturi 2.17 K, a izotop 3He, sa spinom 1/2, podvrgava se Fermi-Diracovoj statististici, ukapljuje se na 3.19 K, postaje suprafluidan na temperaturi 2.6 mK i ima dva različita suprafluidna stanja.
Teorijski doprinos tumačenju suprafluidnosti helijeva izotopa 4He prvi su dali Laszlo Tisza i Lev Davidovič Landau 1941. u dvokomponentnom modelu s kvazičesticama fononima i rotonima, a kvantnomehanički ju je nadogradio Richard Feynman. Objašnjenje suprafluidnosti izotopa 3He uklopilo se u poopćenu BCS-teoriju (supravodljivost). Postizanje suprafluidnosti još je vrlo skupo zbog potrebnih izuzetno niskih temperatura i iznimne čistoće helija, pa se primjenjuje uglavnom u znanstvenim istraživanjima, na primjer pri proučavanju pojedinačnih molekula plina u suprafluidu, gdje se one zbog nedostatka trenja gibaju potpuno slobodno; za održavanje osjetljivih mjernih instrumenata ili dijelova instrumenata na niskoj temperaturi (u astronomskom satelitu za opažanje infracrvenoga zračenja, IRAS, koji je lansiran 1983., s pomoću 720 litara suprafluidnoga helija instrumenti se čuvaju na temperaturi 1.6 K). U širem smislu stanje elektrona u supravodiču također je suprafluidno. [4]
Fonon
Fonon, u fizici čvrstog stanja, je kvant energije mehaničkih vibracija u čvrstom tijelu. Uveden je po analogiji s fotonom (kvantom elektromagnetskoga titraja), primjenom zakona kvantne mehanike na mehaničke titraje. Koncepcija fonona kao uvedene kvantnomehaničke veličine prikladna je pri istraživanjima širenja zvuka u čvrstom tijelu, vođenja topline, toplinskoga kapaciteta, raznih električnih učinaka u poluvodičima, te pri disperziji rendgenskoga zračenja i neutrona u kristalima. (magnon). [5]
Izvori
- ↑ Abrikosov, Aleksej Aleksejevič, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2014.
- ↑ supravodljivost, [2] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2014.
- ↑ BCS-teorija, [3] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2014.
- ↑ suprafluidnost, [4] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2014.
- ↑ fonon, [5] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2014.
- p
- r
- u
1901. Wilhelm Conrad Röntgen • 1902. Hendrik Antoon Lorentz / Pieter Zeeman • 1903. Antoine Henri Becquerel / Pierre Curie / Marie Curie • 1904. Lord Rayleigh • 1905. Philipp Lenard • 1906. Joseph John Thomson • 1907. Albert A. Michelson • 1908. Gabriel Lippmann • 1909. Guglielmo Marconi / Karl Ferdinand Braun • 1910. Johannes Diderik van der Waals • 1911. Wilhelm Wien • 1912. Nils Gustaf Dalén • 1913. Heike Kamerlingh Onnes • 1914. Max von Laue • 1915. William Henry Bragg / William Lawrence Bragg • 1917. Charles Glover Barkla • 1918. Max Planck • 1919. Johannes Stark • 1920. Charles Édouard Guillaume • 1921. Albert Einstein • 1922. Niels Bohr • 1923. Robert Andrews Millikan • 1924. Manne Siegbahn • 1925. James Franck / Gustav Hertz
1926. Jean Baptiste Perrin • 1927. Arthur Holly Compton / Charles Thomson Rees Wilson • 1928. Owen Willans Richardson • 1929. Louis de Broglie • 1930. Čandrasekara Venkata Raman • 1932. Werner Heisenberg • 1933. Erwin Schrödinger / Paul Dirac • 1935. James Chadwick • 1936. Victor Franz Hess / Carl David Anderson • 1937. Clinton Joseph Davisson / George Paget Thomson • 1938. Enrico Fermi • 1939. Ernest Orlando Lawrence • 1943. Otto Stern • 1944. Isidor Isaac Rabi • 1945. Wolfgang Pauli • 1946. Percy Williams Bridgman • 1947. Edward Victor Appleton • 1948. Patrick Blackett • 1949. Hideki Yukawa • 1950. Cecil Frank Powell
1951. John Douglas Cockcroft / Ernest Walton • 1952. Felix Bloch / Edward Mills Purcell • 1953. Frits Zernike • 1954. Max Born / Walther Bothe • 1955. Willis Lamb / Polykarp Kusch • 1956. William Shockley / John Bardeen / Walter Houser Brattain • 1957. Lǐ Zhèngdào / Yáng Zhènníng • 1958. Pavel Čerenkov / Ilja Frank / Igor Tam • 1959. Emilio Segrè / Owen Chamberlain • 1960. Donald A. Glaser • 1961. Robert Hofstadter / Rudolf Mössbauer • 1962. Lev Landau • 1963. Eugene Wigner / Maria Goeppert-Mayer / J. Hans D. Jensen • 1964. Charles H. Townes / Nikolaj Basov / Aleksandar Prohorov • 1965. Shin'ichirō Tomonaga / Julian Schwinger / Richard Feynman • 1966. Alfred Kastler • 1967. Hans Bethe • 1968. Luis Walter Alvarez • 1969. Murray Gell-Mann • 1970. Hannes Alfvén / Louis Néel • 1971. Dennis Gabor • 1972. John Bardeen / Leon Neil Cooper / John Robert Schrieffer • 1973. Reona Esaki / Ivar Giaever / Brian Josephsonson • 1974. Martin Ryle / Antony Hewish • 1975. Aage Niels Bohr / Ben Roy Mottelson / James Rainwater
1976. Burton Richter / Samuel C. C. Ting • 1977. Philip Warren Anderson / Nevill Francis Mott / John Hasbrouck van Vleck • 1978. Pjotr Kapica / Arno Allan Penzias / Robert Woodrow Wilson • 1979. Sheldon Lee Glashow / Abdus Salam / Steven Weinberg • 1980. James Cronin / Val Logsdon Fitch • 1981. Nicolaas Bloembergen / Arthur Leonard Schawlow / Kai Siegbahn • 1982. Kenneth G. Wilson • 1983. Subramanijan Čandrasekar / William Alfred Fowler • 1984. Carlo Rubbia / Simon van der Meer • 1985. Klaus von Klitzing • 1986. Ernst Ruska / Gerd Binnig / Heinrich Rohrer • 1987. Georg Bednorz / Karl Alexander Müller • 1988. Leon M. Lederman / Melvin Schwartz / Jack Steinberger • 1989. Norman Foster Ramsey Jr. / Hans Georg Dehmelt / Wolfgang Paul • 1990. Jerome Isaac Friedman / Henry Way Kendall / Richard E. Taylor • 1991. Pierre-Gilles de Gennes • 1992. Georges Charpak • 1993. Russell Alan Hulse / Joseph Hooton Taylor Jr. • 1994. Bertram Brockhouse / Clifford Shull • 1995. Martin Lewis Perl / Frederick Reines • 1996. David Morris Lee / Douglas Osheroff / Robert Coleman Richardson • 1997. Steven Chu / Claude Cohen-Tannoudji / William Daniel Phillips • 1998. Robert B. Laughlin / Horst Ludwig Störmer / Daniel C. Tsui • 1999. Gerardus 't Hooft / Martinus J. G. Veltman • 2000. Žores Alfjorov / Herbert Kroemer / Jack Kilby
2001. Eric Allin Cornell / Wolfgang Ketterle / Carl Wieman • 2002. Raymond Davis Jr. / Masatoshi Koshiba / Riccardo Giacconi • 2003. Aleksej Abrikosov / Vitalij Ginzburg / Anthony James Leggett • 2004. David Gross / Hugh David Politzer / Frank Wilczek • 2005. Theodor W. Hänsch / John L. Hall / Roy J. Glauber • 2006. John C. Mather / George Smoot • 2007. Albert Fert / Peter Grünberg • 2008. Yōichirō Nanbu / Makoto Kobayashi / Toshihide Masukawa • 2009. Charles K. Kao / Willard Boyle / George E. Smith • 2010. Andre Geim / Konstantin Novoselov • 2011. Saul Perlmutter / Adam Riess / Brian Schmidt • 2012. David J. Wineland / Serge Haroche • 2013. François Englert / Peter Higgs • 2014. Isamu Akasaki / Hiroshi Amano / Shūji Nakamura • 2015. Takaaki Kajita / Arthur B. McDonald • 2016. David J. Thouless / Duncan Haldane / John M. Kosterlitz • 2017. Rainer Weiss / Kip Thorne / Barry Barish • 2018. Arthur Ashkin / Gérard Mourou / Donna Strickland • 2019. Jim Peebles / Michel Mayor / Didier Queloz • 2020. Roger Penrose / Reinhard Genzel / Andrea Ghez • 2021. Giorgio Parisi / Klaus Hasselmann / Shukurō Manabe • 2022. Alain Aspect / John Clauser / Anton Zeilinger • 2023. Anne L'Huillier / Ferenc Krausz / Pierre Agostini