Bardeen John
 
Encyklopedia
Bardeen
[rdị:n]
John Wymowa, ur. 23 V 1908, Madison (stan Wisconsin), zm. 30 I 1991, Boston,
fizyk amerykański.
Kalendarium
Urodził się 23 V 1908 w Madison (stan Wisconsin). Ojciec Johna, Charles Russell Bardeen, był anatomem, profesorem wydziału medycznego na University of Wisconsin, matka — nauczycielką, po zamążpójściu zajmowała się sztuką. Zmarła w okresie dorastania syna. John był bardzo dobrym uczniem, przejawiał szczególne zdolności do matematyki. Studia rozpoczął 1923, a więc jako siedemnastolatek. Studiował inżynierię elektryczną na University of Wisconsin. Po uzyskaniu stopnia magistra rozpoczął pracę w laboratorium geofizycznym Gulf Research and Development Corporation. Zajmował się tam problemami poszukiwania ropy naftowej z wykorzystaniem metod elektromagnetycznych. Po trzech latach opuścił Pittsburgh, przeniósł się do Princeton i na tamtejszym uniwersytecie zajął się fizyką matematyczną — doktorat z tej dziedziny uzyskał w 1936. W Princeton pracował pod kierunkiem znakomitego fizyka, E.P. Wignera (laureata Nagrody Nobla z 1963). Następnie Bardeen pracował na uniwersytetach Harvarda i stanu Minnesota. W czasie II wojny światowej, w latach 1941–45, w Naval Ordnance Laboratory zajmował się opracowaniem metod magnetycznej detekcji łodzi podwodnych. W okresie 1945–51 był pracownikiem firmy Bell Telephone Laboratories. Od 1951 miał posadę profesora uniwersytetu w Illinois. Bardeen był członkiem Narodowej Akademii Nauk w Waszyngtonie. Jako jedyny jest dwukrotnym laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki: otrzymał ją 1956, wspólnie z W.H. Brattainem i W. Shockleyem, za wynalezienie tranzystora ostrzowego oraz w 1972, wspólnie z L. Cooperem i J.R. Schriefferem, za teorię wyjaśniającą zjawisko nadprzewodnictwa. Bardeen miał troje dzieci: dwie córki i syna, Williama (podobnie jak on, fizyka). Zmarł 30 I 1991 w Bostonie.
Wynalezienie tranzystora
Pierwszą lampę elektronową (fotodiodę) zbudowano 1892. Za właściwą datę wynalezienia takiej lampy przyjmuje się jednak rok 1904, w którym angielski elektrotechnik i radiotechnik, J.A. Fleming skonstruował pierwszą dwuelektrodową lampę elektronową — diodę — z żarzoną katodą, opartą na wykorzystaniu zjawiska termoemisji. Dioda Fleminga została wkrótce zastosowana do budowy detektora sygnałów radiowych. W latach następnych powstały lampy elektronowe o większej liczbie elektrod (siatek sterujących i pomocniczych). Umożliwiło to szybki rozwój radiotechniki, radiofonii i wszystkich dziedzin z nimi związanych. Rozwój lamp elektronowych został zahamowany innym wynalazkiem — wynalazkiem tranzystora, który wyparł je z większości zastosowań.
W Laboratoriach Bella Bardeen pracował w zespole zajmującym się fizyką ciał stałych. Jego najbliższymi współpracownikami w badaniach w zakresie fizyki półprzewodników byli amerykańscy fizycy Brattain (1902–87) i Shockley (1910–89), który stał na czele grupy badawczej. Shockley wpadł na pomysł półprzewodnikowego wzmacniacza sygnałów, ale realizatorami tego pomysłu byli Bardeen i Brattain, którzy 1947 zauważyli efekt wzmocnienia sygnału elektrycznego w germanie i opisali jak taki wzmacniacz skonstruować. Pod koniec roku zorganizowali pokaz (dla pracowników Laboratorium) działającego wzmacniacza. Tranzystor wynaleziony przez Bardeena i Brattaina, ze względu na budowę — płytka półprzewodnika z umieszczonymi na niej 2 ostrzami — nosi nazwę tranzystora ostrzowego. Na początku 1948 Shockley przedstawił teorię działania tranzystora warstwowego. W połowie tego roku na konferencji prasowej ogłoszono wiadomość o wynalezieniu tranzystora — tak więc 1948 jest uznany za rok wynalezienia tranzystora. Tranzystor ostrzowy nie miał dużego znaczenia praktycznego, ale zapoczątkował „erę tranzystorową” w elektronice. Za wynalezienie tranzystora wszyscy trzej uczeni otrzymali Nagrodę Nobla.
Nadprzewodnictwo
Kamerlingh-Onnes, który prowadził badania dotyczące zachowania się przewodników elektryczności w niskich temperaturach 1911 zauważył, że w temperaturze 4,2 K opór elektryczny rtęci nagle zanika. Występowanie tego zjawiska stwierdził następnie w kilku innych metalach. Przez wiele lat podejmowano próby teoretycznego wyjaśnienia nadprzewodnictwa. Wprawdzie 1950 W. Ginzburg i L. Landau opracowali fenomenologiczną teorię nadprzewodnictwa (rozwiniętą później przez A. Abrikosowa i L. Gorkowa — tzw. teoria GLAD) opisującą makroskopowe właściwości nadprzewodników, ale dopiero w 1957 udało się wyjaśnić zjawisko na poziomie mikroskopowym. Mikroskopową teorię nadprzewodnictwa opracowali fizycy amerykańscy: Bardeen, L.Cooper i J.R. Schrieffer — od ich nazwisk nadano jej nazwę: teoria BCS. Wszyscy trzej w 1972 otrzymali Nagrodę Nobla. (Nadprzewodnictwo jest wykorzystywane m.in. w elektromagnesach nadprzewodnikowych do wytwarzania bardzo silnych pól magnetycznych i w nadprzewodnikowych interferometrach kwantowych, SQUID.)
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia