Невілл Френсіс Мотт (англ. Sir Nevill Francis Mott; 30 вересня 1905, Лідс — 8 серпня 1996, Мілтон-Кінз) — англійський фізик, лауреат Нобелівської премії з фізики 1977 року, спільно з Філіпом Андерсоном і Джоном ван Флеком, «за фундаментальні теоретичні дослідження електронної структури магнітних і невпорядкованих систем».
Невілл Френсіс Мотт | |
---|---|
англ. Sir Nevill Francis Mott | |
Народився | 30 вересня 1905 Лідс |
Помер | 8 серпня 1996 (90 років) Мілтон-Кінз |
Країна | Велика Британія |
Діяльність | фізик, викладач університету |
Alma mater | коледж св. Джона, Кембридж |
Галузь | фізика |
Заклад | університети Манчестера, Кембриджа, Бристоля |
Посада | d |
Науковий ступінь | професор |
Науковий керівник | Ральф Фаулер[1] |
Аспіранти, докторанти | Еміль Юліус Клаус Фукс[2] Жак Фрідель[3] d[4] Жак Фрідель[5] d |
Членство | Лондонське королівське товариство Леопольдина[6] Американська академія мистецтв і наук Національна академія наук США |
Відомий завдяки: | електронна структура магнітних і невпорядкованих систем |
Нагороди | |
Невілл Френсіс Мотт у Вікісховищі |
Біографія
Невілл Френсіс Мотт народився в Лідсі й був сином Ліліан Мері (до шлюбу Рейнольдс) і Чарлза Френсіса Мотта, керівника народної освіти в Ліверпулі. Його батьки познайомилися, вивчаючи фізику у Дж. Дж. Томсона в Кавендішській лабораторії Кембриджського університету. Закінчивши Кліфтон-коледж в Бристолі, Мотт поступив в коледж св. Джона в Кембриджі, де вивчав математику і теоретичну фізику, отримавши ступінь бакалавра в 1927 р.
Мотт вчився на старших курсах, коли теоретична фізика досягла значних успіхів завдяки розробці Вернером Гейзенбергом і незалежно від нього Ервіном Шредінгером принципів квантової механіки. Занурившись з головою в аспірантські дослідження, Мотт нетривалий час працював в Кембриджі під керівництвом Р. Фаулера, одного із засновників сучасної астрофізики, потім в Копенгагені під керівництвом Нільса Бора і в Геттінгені під керівництвом Макса Борна. Повернувшись до Англії в 1929 р., він протягом року читав лекції в Манчестерському університеті, де працював з В. Л. Бреггом, а потім з 1930 по 1933 р. в Гонвілл-енд-Кіз-коледжі в Кембриджі. Тут він в 1930 р. отримав ступінь магістра. Працюючи разом з Ернестом Резерфордом, Мотт займався застосуванням квантової механіки до аналізу розсіяння частинок при зіткненнях. Йому вдалося теоретично вивести знамениту емпіричну формулу Резерфорда для розсіяння альфа-часток атомними ядрами, і його викладення привели до несподіваного відкриття, що ядра гелію ідентичні альфа-часткам. При певних кутах розсіяння обчислена величина реакції подвоювалася, і цей ефект пізніше був підтверджений експериментально.
У 1933 р. у віці 28 років Мотт став професором теоретичної фізики в Бристольському університеті. Того ж року він спільно з англійським фізиком Г. Мессеєм написав книгу «Теорія атомних зіткнень» («The Theory of Atomic Collisions»). Потім Мотт зайнявся дослідженням різноманітних явищ в області фізики твердого тіла, особливо структурних властивостей металів. Він розробив теорію перехідних металів (хімічних елементів, що включають більшість звичайних металів), виділивши в них дві групи електронів, одна з яких в основному відповідала за електричну провідність, а інша — за магнітні властивості і розсіяння. Інші його дослідження були присвячені проблемам гартування металевих сплавів, випрямлення електричного струму (AC-DC перетворення), а також структурі йонних кристалів і фотографічним процесам.
Наукова діяльність
До 30-х рр. квантова механіка дозволила дослідникам пояснити різницю між металевими і неметалевими речовинами за допомогою зонної теорії. За цією теорією, енергія електронів обмежена зонами, або рівнями, характерними для даної речовини. Саме відмінність характеру цих рівнів визначає відмінність між металами і неметалами. У металах електрони можуть займати енергетичні стани, в яких вони лише слабо пов'язані з ядрами, так що вони здатні текти у вигляді електричного струму і стимулювати провідність, якщо прикласти різницю потенціалів. Беручи участь в 1937 р. в науковій конференції в Бристольському університеті, Мотт зацікавився одним фактом, що явно суперечив зонній теорії. Теоретично окисел нікелю повинен був бути металевим провідником, тоді як фактично він є ізолятором. Врахувавши в зонній теорії взаємодію між електронами, Мотт в 1949 р. прояснив властивості окислу нікелю і встановив, чому деякі речовини переходять з діелектриків в провідники при зміні густини електронів. Ці зміни, звані нині переходами Мотта, стали грати важливу роль при створенні напівпровідників (див. Ізолятор Мотта).
Під час другої світової війни Мотт займався роботами з дослідження , математичною теорією ухвалення рішень стосовно стратегічного планування, а також брав участь в обчисленнях дальності дії німецьких ракет «Фау-2». Після війни він повернувся до Бристоля, де в 1948 р. став директором університетської фізичної лабораторії, в 1954 р. змінив В. Л. Брегга на посаді керівника Кавендішської лабораторії в Кембриджі.
На початку 60-х рр. Мотт почав дослідження електричних властивостей аморфних (некристалічних) матеріалів (наприклад, скло), розташування молекул в яких не впорядковане і не підпорядковане якійсь закономірності. Він зацікавився цією областю в 1958 р., коли ознайомився зі статтею Філіпа В. Андерсона, присвяченій аморфним напівпровідникам. Напівпровідник це речовина, яка поводиться як ізолятор при низьких температурах і як провідник при високих температурах.
Мотт запропонував Андерсону тимчасову роботу запрошеного професора в Кембриджі, і з 1967 по 1975 р. вони разом займалися вивченням електричної провідності напівпровідників. Андерсон раніше показав, що за деяких умов електрони не спроможні дифундувати в невпорядкованих структура твердих тіл — ефект, відомий під назвою андерсонівської локалізації електронів.
Спочатку робота Андерсона не привернула уваги нікого з учених, за винятком Мотта, який, розвинувши її ідеї, зумів пояснити ряд властивостей електронів в аморфних матеріалах. Запропонована ним концепція межі рухливості описує критичний рівень енергії, що відокремлює рухомі електрони від захоплених. Він також пояснив електричну провідність, викликану присутністю малого числа сторонніх атомів, а також мінімальну провідність, при якій в невпорядкованому матеріалі або зовсім не може протікати електричний струм, або не може протікати струм, що перевищує задану величину. Ця робота привела до використання напівпровідників в сонячних батареях, фотокопірах, і багатьох інших пристроях.
Звільнившись в 1971 р. від адміністративних обов'язків після своєї відставки в Кембриджі, Мотт, за словами Браяна Піппарда, який змінив його на посаді директора Кавендішської лабораторії, «як пес, що зірвався з ланцюга, люто накинувся на роботу з аморфними матеріалами».
У 1977 Мотт одержав спільно з Андерсоном і Джоном ван Флеком Нобелівську премію з фізики «за фундаментальні теоретичні дослідження електронної структури магнітних і невпорядкованих систем». «Теорія переходів Мотта і переходів Мотта-Андерсона сьогодні грає важливу роль в розумінні властивостей певних матеріалів і в створенні нових, — сказав , член Шведської королівської академії наук, при презентації лауреатів. — Андерсон і Мотт показали, що правильно контрольований безлад може бути технічно таким же важливим, як і найдовершеніший порядок».
Крім безпосередньо наукової роботи Мотт написав кілька статей, присвячених викладанню наук, а також входив в ряд комітетів, що займалися реформою освіти. У 1969—1977 рр. він очолював раду директорів компанії «Тейлор енд Френсіс», яка займалася видавництвом наукових книг, а ще раніше, в 1959—1966 рр., стояв на чолі Гонвілл-енд-Кіз-коледжу в Кембриджі.
У 1930 Мотт одружився з Рут Елінор Гордер; у них дві дочки. На дозвіллі Мотт цікавиться історією релігії, фотографією, колекціонуванням кольорового скла і візантійських монет.
Удостоєний багатьох нагород, Мотт отримав також багато почесних вчених ступенів Оксфордського, Лондонського і Паризького університетів і цілої низки інститутів. У 1977 французький уряд нагородив його орденом «За заслуги». У 1962 він отримав дворянство.
Бібліографія
- Nevill Mott, Harrie Massey. The Theory of Atomic Collisions. — Clarendon Press, 1933. — 283 с.
- Nevill Mott, Harry Jones. The theory of the properties of metals and alloys. — Clarendon Press, 1936. — 326 с.
- R. W. Mott, N. F.; Gurney. Electronic Processes in Ionic Crystals, 2nd Edition. — Oxford, 1948. — 276 с.
- Nevill Mott. Conduction in Non-Crystalline Materials. Second Edition. — Clarendon Press, 1993. — 160 с.
- N. F. Mott, I. N. Sneddon. Wave Mechanics and Its Applications. — Dover, 1963. — 404 с.
Див. також
Примітки
- Математичний генеалогічний проєкт — 1997.
- Математичний генеалогічний проєкт — 1997.
- Математичний генеалогічний проєкт — 1997.
- Математичний генеалогічний проєкт — 1997.
- Математичний генеалогічний проєкт — 1997.
- https://www.leopoldina.org/fileadmin/redaktion/Mitglieder/CV_Mott_Nevill_D.pdf
Посилання
- Nobel lecture [ 3 жовтня 2008 у Wayback Machine.] (PDF)
- Sir Nevill Francis Mott [ 24 квітня 2007 у Wayback Machine.]
- Mott's memories [ 27 лютого 2008 у Wayback Machine.] University of Bristol (accessed Jan 2006)
- Bath University
- Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия: Пер. с англ.- М.: Прогресс, 1992 [ 19 грудня 2008 у Wayback Machine.]
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Nevill Frensis Mott angl Sir Nevill Francis Mott 30 veresnya 1905 Lids 8 serpnya 1996 Milton Kinz anglijskij fizik laureat Nobelivskoyi premiyi z fiziki 1977 roku spilno z Filipom Andersonom i Dzhonom van Flekom za fundamentalni teoretichni doslidzhennya elektronnoyi strukturi magnitnih i nevporyadkovanih sistem Nevill Frensis Mottangl Sir Nevill Francis MottNarodivsya30 veresnya 1905 1905 09 30 LidsPomer8 serpnya 1996 1996 08 08 90 rokiv Milton KinzKrayina Velika BritaniyaDiyalnistfizik vikladach universitetuAlma materkoledzh sv Dzhona KembridzhGaluzfizikaZakladuniversiteti Manchestera Kembridzha BristolyaPosadadNaukovij stupinprofesorNaukovij kerivnikRalf Fauler 1 Aspiranti doktorantiEmil Yulius Klaus Fuks 2 Zhak Fridel 3 d 4 Zhak Fridel 5 dChlenstvoLondonske korolivske tovaristvo Leopoldina 6 Amerikanska akademiya mistectv i nauk Nacionalna akademiya nauk SShAVidomij zavdyaki elektronna struktura magnitnih i nevporyadkovanih sistemNagorodiKorolivska medal 1953 medal G yuza 1941 medal Faradeya 1973 Nevill Frensis Mott u VikishovishiBiografiyaNevill Frensis Mott narodivsya v Lidsi j buv sinom Lilian Meri do shlyubu Rejnolds i Charlza Frensisa Motta kerivnika narodnoyi osviti v Liverpuli Jogo batki poznajomilisya vivchayuchi fiziku u Dzh Dzh Tomsona v Kavendishskij laboratoriyi Kembridzhskogo universitetu Zakinchivshi Klifton koledzh v Bristoli Mott postupiv v koledzh sv Dzhona v Kembridzhi de vivchav matematiku i teoretichnu fiziku otrimavshi stupin bakalavra v 1927 r Mott vchivsya na starshih kursah koli teoretichna fizika dosyagla znachnih uspihiv zavdyaki rozrobci Vernerom Gejzenbergom i nezalezhno vid nogo Ervinom Shredingerom principiv kvantovoyi mehaniki Zanurivshis z golovoyu v aspirantski doslidzhennya Mott netrivalij chas pracyuvav v Kembridzhi pid kerivnictvom R Faulera odnogo iz zasnovnikiv suchasnoyi astrofiziki potim v Kopengageni pid kerivnictvom Nilsa Bora i v Gettingeni pid kerivnictvom Maksa Borna Povernuvshis do Angliyi v 1929 r vin protyagom roku chitav lekciyi v Manchesterskomu universiteti de pracyuvav z V L Breggom a potim z 1930 po 1933 r v Gonvill end Kiz koledzhi v Kembridzhi Tut vin v 1930 r otrimav stupin magistra Pracyuyuchi razom z Ernestom Rezerfordom Mott zajmavsya zastosuvannyam kvantovoyi mehaniki do analizu rozsiyannya chastinok pri zitknennyah Jomu vdalosya teoretichno vivesti znamenitu empirichnu formulu Rezerforda dlya rozsiyannya alfa chastok atomnimi yadrami i jogo vikladennya priveli do nespodivanogo vidkrittya sho yadra geliyu identichni alfa chastkam Pri pevnih kutah rozsiyannya obchislena velichina reakciyi podvoyuvalasya i cej efekt piznishe buv pidtverdzhenij eksperimentalno U 1933 r u vici 28 rokiv Mott stav profesorom teoretichnoyi fiziki v Bristolskomu universiteti Togo zh roku vin spilno z anglijskim fizikom G Messeyem napisav knigu Teoriya atomnih zitknen The Theory of Atomic Collisions Potim Mott zajnyavsya doslidzhennyam riznomanitnih yavish v oblasti fiziki tverdogo tila osoblivo strukturnih vlastivostej metaliv Vin rozrobiv teoriyu perehidnih metaliv himichnih elementiv sho vklyuchayut bilshist zvichajnih metaliv vidilivshi v nih dvi grupi elektroniv odna z yakih v osnovnomu vidpovidala za elektrichnu providnist a insha za magnitni vlastivosti i rozsiyannya Inshi jogo doslidzhennya buli prisvyacheni problemam gartuvannya metalevih splaviv vipryamlennya elektrichnogo strumu AC DC peretvorennya a takozh strukturi jonnih kristaliv i fotografichnim procesam Naukova diyalnistDo 30 h rr kvantova mehanika dozvolila doslidnikam poyasniti riznicyu mizh metalevimi i nemetalevimi rechovinami za dopomogoyu zonnoyi teoriyi Za ciyeyu teoriyeyu energiya elektroniv obmezhena zonami abo rivnyami harakternimi dlya danoyi rechovini Same vidminnist harakteru cih rivniv viznachaye vidminnist mizh metalami i nemetalami U metalah elektroni mozhut zajmati energetichni stani v yakih voni lishe slabo pov yazani z yadrami tak sho voni zdatni tekti u viglyadi elektrichnogo strumu i stimulyuvati providnist yaksho priklasti riznicyu potencialiv Beruchi uchast v 1937 r v naukovij konferenciyi v Bristolskomu universiteti Mott zacikavivsya odnim faktom sho yavno superechiv zonnij teoriyi Teoretichno okisel nikelyu povinen buv buti metalevim providnikom todi yak faktichno vin ye izolyatorom Vrahuvavshi v zonnij teoriyi vzayemodiyu mizh elektronami Mott v 1949 r proyasniv vlastivosti okislu nikelyu i vstanoviv chomu deyaki rechovini perehodyat z dielektrikiv v providniki pri zmini gustini elektroniv Ci zmini zvani nini perehodami Motta stali grati vazhlivu rol pri stvorenni napivprovidnikiv div Izolyator Motta Pid chas drugoyi svitovoyi vijni Mott zajmavsya robotami z doslidzhennya matematichnoyu teoriyeyu uhvalennya rishen stosovno strategichnogo planuvannya a takozh brav uchast v obchislennyah dalnosti diyi nimeckih raket Fau 2 Pislya vijni vin povernuvsya do Bristolya de v 1948 r stav direktorom universitetskoyi fizichnoyi laboratoriyi v 1954 r zminiv V L Bregga na posadi kerivnika Kavendishskoyi laboratoriyi v Kembridzhi Na pochatku 60 h rr Mott pochav doslidzhennya elektrichnih vlastivostej amorfnih nekristalichnih materialiv napriklad sklo roztashuvannya molekul v yakih ne vporyadkovane i ne pidporyadkovane yakijs zakonomirnosti Vin zacikavivsya ciyeyu oblastyu v 1958 r koli oznajomivsya zi statteyu Filipa V Andersona prisvyachenij amorfnim napivprovidnikam Napivprovidnik ce rechovina yaka povoditsya yak izolyator pri nizkih temperaturah i yak providnik pri visokih temperaturah Mott zaproponuvav Andersonu timchasovu robotu zaproshenogo profesora v Kembridzhi i z 1967 po 1975 r voni razom zajmalisya vivchennyam elektrichnoyi providnosti napivprovidnikiv Anderson ranishe pokazav sho za deyakih umov elektroni ne spromozhni difunduvati v nevporyadkovanih struktura tverdih til efekt vidomij pid nazvoyu andersonivskoyi lokalizaciyi elektroniv Spochatku robota Andersona ne privernula uvagi nikogo z uchenih za vinyatkom Motta yakij rozvinuvshi yiyi ideyi zumiv poyasniti ryad vlastivostej elektroniv v amorfnih materialah Zaproponovana nim koncepciya mezhi ruhlivosti opisuye kritichnij riven energiyi sho vidokremlyuye ruhomi elektroni vid zahoplenih Vin takozh poyasniv elektrichnu providnist viklikanu prisutnistyu malogo chisla storonnih atomiv a takozh minimalnu providnist pri yakij v nevporyadkovanomu materiali abo zovsim ne mozhe protikati elektrichnij strum abo ne mozhe protikati strum sho perevishuye zadanu velichinu Cya robota privela do vikoristannya napivprovidnikiv v sonyachnih batareyah fotokopirah i bagatoh inshih pristroyah Zvilnivshis v 1971 r vid administrativnih obov yazkiv pislya svoyeyi vidstavki v Kembridzhi Mott za slovami Brayana Pipparda yakij zminiv jogo na posadi direktora Kavendishskoyi laboratoriyi yak pes sho zirvavsya z lancyuga lyuto nakinuvsya na robotu z amorfnimi materialami U 1977 Mott oderzhav spilno z Andersonom i Dzhonom van Flekom Nobelivsku premiyu z fiziki za fundamentalni teoretichni doslidzhennya elektronnoyi strukturi magnitnih i nevporyadkovanih sistem Teoriya perehodiv Motta i perehodiv Motta Andersona sogodni graye vazhlivu rol v rozuminni vlastivostej pevnih materialiv i v stvorenni novih skazav chlen Shvedskoyi korolivskoyi akademiyi nauk pri prezentaciyi laureativ Anderson i Mott pokazali sho pravilno kontrolovanij bezlad mozhe buti tehnichno takim zhe vazhlivim yak i najdovershenishij poryadok Krim bezposeredno naukovoyi roboti Mott napisav kilka statej prisvyachenih vikladannyu nauk a takozh vhodiv v ryad komitetiv sho zajmalisya reformoyu osviti U 1969 1977 rr vin ocholyuvav radu direktoriv kompaniyi Tejlor end Frensis yaka zajmalasya vidavnictvom naukovih knig a she ranishe v 1959 1966 rr stoyav na choli Gonvill end Kiz koledzhu v Kembridzhi U 1930 Mott odruzhivsya z Rut Elinor Gorder u nih dvi dochki Na dozvilli Mott cikavitsya istoriyeyu religiyi fotografiyeyu kolekcionuvannyam kolorovogo skla i vizantijskih monet Udostoyenij bagatoh nagorod Mott otrimav takozh bagato pochesnih vchenih stupeniv Oksfordskogo Londonskogo i Parizkogo universitetiv i ciloyi nizki institutiv U 1977 francuzkij uryad nagorodiv jogo ordenom Za zaslugi U 1962 vin otrimav dvoryanstvo BibliografiyaNevill Mott Harrie Massey The Theory of Atomic Collisions Clarendon Press 1933 283 s Nevill Mott Harry Jones The theory of the properties of metals and alloys Clarendon Press 1936 326 s R W Mott N F Gurney Electronic Processes in Ionic Crystals 2nd Edition Oxford 1948 276 s Nevill Mott Conduction in Non Crystalline Materials Second Edition Clarendon Press 1993 160 s N F Mott I N Sneddon Wave Mechanics and Its Applications Dover 1963 404 s Div takozhFormula MottaPrimitkiMatematichnij genealogichnij proyekt 1997 d Track Q829984 Matematichnij genealogichnij proyekt 1997 d Track Q829984 Matematichnij genealogichnij proyekt 1997 d Track Q829984 Matematichnij genealogichnij proyekt 1997 d Track Q829984 Matematichnij genealogichnij proyekt 1997 d Track Q829984 https www leopoldina org fileadmin redaktion Mitglieder CV Mott Nevill D pdfPosilannyaNobel lecture 3 zhovtnya 2008 u Wayback Machine PDF Sir Nevill Francis Mott 24 kvitnya 2007 u Wayback Machine Mott s memories 27 lyutogo 2008 u Wayback Machine University of Bristol accessed Jan 2006 Bath University Laureaty Nobelevskoj premii Enciklopediya Per s angl M Progress 1992 19 grudnya 2008 u Wayback Machine