Қытай-американ физигі Дэниел Цуйдің өмірбаяны мен ғылыми еңбектері

Кіріспе

Қытайлық-американдық физик Дэниел Чи Цуй (28 ақпан 1939 жылы туған) – Қытайда туған американдық физик. Қазіргі уақытта Принстон университетінде электротехника профессоры, зейнеткерлікте. Цуйдің ғылыми зерттеулерінің салаларына жұқа пленкалардың электрлік қасиеттері, жартылай өткізгіштердің микроқұрылымдары және қатты дене физикасы жатады. Цуй 1998 жылы Роберт Б. Лафлин және Хорст Л. Штормермен бірге "бөлшекті зарядталған қозулармен жаңа кванттық сұйықтық түрін ашқандары үшін" физика саласындағы Нобель сыйлығын алды.

Өмірбаян

Цуй 1939 жылғы 28 ақпанда Қытайдың Хэнань провинциясы, Баофенг қаласындағы Фанчуан (范庄) ауылында, екі сауатсыз ата-анасы бар шаруа отбасында дүниеге келді. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде туған Цуй балалық шағындағы естеліктерін "көп халқы бар ауылымның тұрғындарының санасында үнемі жүрген құрғақшылық, су тасқыны және соғыс жылдарымен" толы деп сипаттайды. 1951 жылы Цуй Гонконгқа, Коулундағы Пуй Цин орта мектебіне оқуға кетіп, Гонконгтағы екінші жылында алтыншы сынып деңгейінде ресми білім алуын бастады. Цуй кантон диалектісін білмеуінен туындаған қиындықтарды еске алды. 1957 жылы мектепті бітіргеннен кейін Цуй Ұлттық Тайвань университетінің медицина мектебіне қабылданды, бірақ Қытайдағы отбасына қайта орала алатынына қатысты күмәндіктерге байланысты Гонконгта қалып, екі жылдық арнайы мемлекеттік бағдарлама – Арнайы сыныптар орталығына түсті, ол жоғары мектепті бітіргендерді Гонконг университетіне түсуге дайындауға арналған. 1958 жылдың көктемінде Гонконг университетіне емтиханға дайындалып жатқан Цуйға АҚШ-тағы шіркеу пасторының лютерандық альма-матері – Аугустана колледжінде оқуға толық стипендия берілді. Стипендияны қабылдаған Цуй 1958 жылы Еңбек күнінен кейін Аугустана колледжіне жетті. Аугустана колледжінде үш жыл оқығаннан кейін Цуй 1961 жылы Фи Бета Каппадан құрметті дипломмен бітірді және колледжіндегі қытай текті жалғыз студент болды. Цуй физиканы Чикаго университетінде оқыды және 1967 жылы Royal Stark басшылығымен "де Хаас ван Альфен эффектісі және никельдің электрондық жолақты құрылымы" тақырыбында докторлық диссертациясын қорғап, физика ғылымдарының докторы ғылыми дәрежесін алды. Ол Қытайдың көрнекті теориялық физиктері және Нобель сыйлығының лауреаттары Ц.Н. Янг пен Т.Д. Лидің әсерінен, олардың екеуі де Чикаго университетінде оқығандықтан, физика бойынша магистратураны осы институтта оқуға ниеттенгенін айтты. Чикаго университетінде аспирантурада оқып жүрген кезінде Цуй сол кезде бакалавр студенті болған Линда Варландпен танысты және ол бітіргеннен кейін олар үйленді. Цуй – АҚШ азаматы. Цуй мен Варландтың Айлин және Джудит есімді екі қызы бар. Джудит 1991 жылы Принстон университетін антропология мамандығы бойынша magna cum laude (үлкен құрметпен) бітірді және қазір Вашингтон университетінің медицина мектебінде доцент болып жұмыс істейді. Докторлық диссертациясын қорғағаннан кейін және Чикагода бір жыл постдокторант ретінде жұмыс істегеннен кейін, Цуй 1968 жылы Белл зертханасының ғылыми қызметкері болып қосылып, қатты дене физикасы саласында зерттеулер жүргізді. Белл зертханасында жартылай өткізгіш физикасының бағыттарында, мысалы оптика және жоғары энергиялы жолақты құрылымдар немесе олардың құрылғылардағы қолданылуы сияқты негізгі тақырыптарды зерттеудің орнына, Цуй өзінің назарын екі өлшемді электрондардың физикасы деп аталатын жаңа салаға бөлді. Цуй мен Штөрмер 1982 жылы фракциялық кванттық Холл эффектін ашты, ал Лафлин келесі жылы бұл ашылудың теориялық түсіндірмесін берді. Бұл жаңалықтың нәтижесінде олар 1998 жылы физика саласындағы Нобель сыйлығын жеңіп алды. Ашылудан кейін Цуй Белл зертханасынан кетіп, 1982 жылдың ақпанында Принстон университетінің электр техникасы және компьютерлік ғылымдар факультетіне екі Нобель сыйлығының лауреаттарының қолдауымен кірді. Принстон университетінде 28 жыл жұмыс істегеннен кейін Цуй 2010 жылы зейнеткер мәртебесіне көшті. Ол сонымен қатар Колумбия университетінің физика факультетінде аға ғылыми қызметкер және Бостон университетінде ғылыми-зерттеу профессоры болып жұмыс істеді. Цуй – 2008 жылғы мамыр айында президент Джордж Бушқа жолданған, "2008 жылғы қаржы жылындағы «Омнибус» атқару актісіндегі негізгі ғылыми зерттеулерге келтірілген зиянды жоюға" шақыратын және Энергетика министрлігінің Ғылым кеңсесіне, Ұлттық ғылым қорына және Ұлттық стандарттар және технология институтына қосымша шұғыл қаржыландыру сұраған хатқа қол қойған 20 американдық физика саласындағы Нобель сыйлығының лауреаттарының бірі. 2022 жылы Цуй Украинаны қолдаған қытайлық Нобель сыйлығының үш лауреатының бірі болды.

Tsui was born into a Chinese agricultural family with two illiterate parents in Fanzhuang (Henan) (范庄), Baofeng, Henan, China, on February 28, 1939. Born in the midst of Second World War, Tsui described his early childhood memories as being "filled with the years of drought, flood and war which were constantly on the consciousness of the inhabitants of my over populated village." In 1951, Tsui left for Hong Kong to attend Pui Ching Middle School in Kowloon, beginning his formal education at the level of sixth grade in his second year in Hong Kong. Tsui recalled facing difficulties due to his lack of familiarity with Cantonese dialect used. Upon graduating in 1957, Tsui was admitted to the National Taiwan University Medical School, but due to uncertainties over whether he would be able to return to his family in China, he remained in Hong Kong to enroll in Special Classes Centre, a special two year government program intended to prepare high school graduates for entrance into the University of Hong Kong. While preparing for the entrance examination to the University of Hong Kong in spring of 1958, Tsui was awarded a full scholarship to attend Augustana College, his church pastor's Lutheran alma mater in the United States. Accepting the scholarship, Tsui arrived at Augustana College just after Labor Day of 1958. After spending three years at Augustana College, Tsui graduated Phi Beta Kappa in 1961 as the only student of Chinese descent in his college. Tsui continued his study in physics at the University of Chicago, from where he received his Ph. D. in physics in 1967 after completing a doctoral dissertation, titled "de Haas van Alphen effect and electronic band structure of nickel", under the supervision of Royal Stark. He remarked that due to the influence of prominent Chinese theoretical physicists and Nobel laureates C. N. Yang and T. D. Lee, both of whom studied at the University of Chicago, he had always knew that he wanted to pursue graduate studies in physics at the institution. While a graduate student at the University of Chicago, Tsui met Linda Varland, who was an undergraduate student there at the time, and the two married after the latter's graduation. Tsui is a naturalized U. S. citizen. Tsui and Varland have two daughters, Aileen and Judith. Judith graduated magna cum laude from Princeton University with a B. A. in anthropology in 1991 and is now an associate professor of medicine at the University of Washington School of Medicine. After receiving his Ph. D. and then remaining in Chicago for a year of postdoctoral research, Tsui joined the research staff at Bell Laboratories to perform research in solid state physics in 1968. At Bell Laboratories, instead of studying mainstream topics of interest in semiconductor physics such as optics and high energy band structures or their applications in devices, Tsui devoted his attention to a new field called the physics of two dimensional electrons. Tsui and Störmer made the groundbreaking discovery of the fractional quantum Hall effect in 1982, while Laughlin provided a theoretical interpretation for the discovery the following year. This discovery will eventually be the reason of their winning of the 1998 Nobel Prize in Physics. Shortly after the discovery, Tsui departed from Bell Laboratories and joined the faculty of the department of electrical engineering and computer science at Princeton University with the support of two Nobel laureates in February 1982. After 28 years at Princeton, Tsui transferred to emeritus status in 2010. He was also an adjunct senior research scientist in the physics department of Columbia University, and a research professor at Boston University. Tsui is one of the 20 American recipients of the Nobel Prize in Physics to sign a letter addressed to President George W. Bush in May 2008, urging him to "reverse the damage done to basic science research in the Fiscal Year 2008 Omnibus Appropriations Bill" by requesting additional emergency funding for the Department of Energy’s Office of Science, the National Science Foundation, and the National Institute of Standards and Technology. 2022, Tsui is among only three of Chinese Nobel laureates who voiced their support for Ukraine.