John Bardeen: transistori kaasleiutaja ja ainus kahekordne Nobeli võitja

John Bardeen - transistori kaasleiutaja ja ainus kahe Nobeli laureaat: avangardne teadlane, kelle töö muutis elektroonika ja ülijuhtivuse.

John Bardeen (23. mai 1908 – 30. jaanuar 1991) oli USA füüsik ja elektriinsener, kes on ainus inimene, kes on võitnud kaks Nobeli füüsikapreemiat. Tema tööid iseloomustas sügav teoreetiline mõtlemine ja praktiline mõju tänapäeva elektroonikale ja materjaliteadusele.

Varajane elu ja haridus

Bardeen sündis Madisonis, Wisconsinis. Tema isa Charles Bardeen töötas Wisconsini ülikooli meditsiinikoolis professorina, mis andis perekonnale tugeva akadeemilise tausta. John Bardeen omandas bakalaureuse- ja magistrikraadi elektrotehnika erialal Wisconsin–Madisoni ülikoolis ning jätkas õpinguid füüsikas, lõpetades 1936. aastal doktorantuuri Princetoni ülikoolis. Tema varajane haridus ja interdistsiplinaarne taust aitasid tal ühendada insenerteaduse praktilisuse ja füüsika teoreetilise sügavuse.

Transistor ja 1956. aasta Nobeli preemia

Bardeen töötas koos William Shockley ja Walter Brattainiga Bell Labsis, kus neil õnnestus 23. detsembril 1947 leiutada esimene toimiv transistor. Transistor oli murranguline seade, mis asendas suuremahulisi ja ebatõhusaid vaakumtorusid ning võimaldas väiksemad, kiirem ja energiatõhusamad elektroonikaseadmed. Selle leiutise praktilised tagajärjed ulatuvad alates raadiosaatjatest ja arvutitest kuni nutiseadmeteni tänapäeval. Bardeen, Shockley ja Brattain jagasid selle töö eest 1956. aastal Nobeli füüsikapreemiat.

Ülijuhtivuse teooria (BCS) ja 1972. aasta Nobeli preemia

1950. aastate lõpus töötas Bardeen koostöös Leon Cooperi ja John Robert Schriefferiga välja nüüd tuntud BCSi (Bardeen–Cooper–Schrieffer) teooria, mis selgitab klassikalise tüübi ülijuhtivust. BCS-teooria põhineb ideel, et elektronid moodustavad madalatel temperatuuridel vastastikku seotud paarikesi (nn Cooperi paarid) vahendatud põhimõtteliselt vibratsioonide (fononite) poolt kristallivõrgus; need paarid liiguvad hajumata, põhjustades nulltakistuse ja teisi ülijuhtivuse nähtusi. Selle fundamentaalse teoreetilise töö eest said Bardeen, Cooper ja Schrieffer 1972. aastal Nobeli füüsikaauhinna.

Akadeemiline töö, mõju ja pärand

Bardeen oli elektrotehnika ja füüsika professor Illinoisi Ülikoolis Urbana–Champaignis aastatel 1951–1991. Seal juhtis ta uurimisrühmi ja juhendas paljusid doktorante, aidates kujundada tahke oleku füüsika ja pooljuhtide teooria uurimist maailmas. Tema teadustöö ulatus nii praktiliste seadmete (näiteks transistor) kui ka sügavate teoreetiliste mõistete (näiteks ülijuhtivus) juurde.

John Bardeeni leiutised ja teooriad on otseselt mõjutanud pooljuhttehnoloogia arengut, arvutite ja kommunikatsioonisüsteemide miniaturiseerimist ning materjaliteaduse edusamme. Tema unikaalne saavutus — kaks Nobeli preemiat samas valdkonnas — peegeldab haruldast kombinatsiooni loomingulisest leiutamisest ja fundamentaalsest teadustööst. Tema töö mõjutab tänapäevalgi nii akadeemilist teadust kui ka laiaulatuslikke tööstuslikke rakendusi.

Lisaks Nobeli preemiatele on Bardeen saanud mitmeid teisi tunnustusi ja auhindu ning teda hinnatakse kui üht tähtsamat 20. sajandi füüsikut. Ta suri 30. jaanuaril 1991, jättes maha märkimisväärse pärandi teaduses ja tehnoloogias.

Otsing