Кіріспе
Американдық материал ғалымы (1922–2023)
Джон Баннистер Гуденоф (25 шілде 1922 – 25 маусым 2023) – американдық материал ғалымы, қатты дене физигі және химия бойынша Нобель сыйлығының лауреаты. 1986 жылдан бастап Остиндегі Техас университетінде механика, материал ғылымдары және электр техникасы кафедрасының профессоры болды. Ол материалдардың магниттік супербұтақтасуының белгісі Гуденоу-Канамари ережелерін анықтаған, компьютерлік кездейсоқ кіру жады үшін материалдарды әзірлеген және литий-ионды батареялар үшін катод материалдарын ойлап тапқан. Гуденоф америкалық ата-анасының отбасында Германияның Йена қаласында дүниеге келген. Йель университетінде оқып бітіргеннен кейін Гуденоф Екінші дүниежүзілік соғыста АҚШ әскери метеорологы болып қызмет етті. Ол физика ғылымдарының докторы дәрежесін Чикаго университетінде алды, MIT Линкольн зертханасында ғылыми қызметкер болды, кейін Оксфорд университетіндегі бейорганикалық химия зертханасының меңгерушісі болды. Гуденоф Ұлттық ғылым медалімен, Копли медалімен, Ферми сыйлығымен, Дрейпер сыйлығымен және Жапония сыйлығымен марапатталды. Материал ғылымы саласындағы Джон Б. Гуденоф атындағы сыйлық оның құрметіне аталған. 2019 жылы ол М. Стэнли Уиттингхэм және Акира Ёсиномен бірге химия бойынша Нобель сыйлығын алды; 97 жасында ол тарихындағы ең үлкен жастағы Нобель сыйлығының иегері атанды. Оның ата-аналары – Эрвин Рамсделл Гуденоф (1893–1965) және Хелен Мириам (Льюис) Гуденоф. Ол академиялық отбасында өсті. Оның әкесі, Джон туған кезде Оксфордта аспирантурада оқыған, кейін Йель университетінде дінтану профессоры болды. Оның ағасы Уорд Пенсильвания университетінде антропология профессоры болды. Джонның әкесінің екінші некесінен туған екі жартылай сіңлісі болды: Урсула Гуденоф, Вашингтон университетінің (Сент-Луис) биология профессоры; және Дэниел Гуденоф, Гарвард медицина мектебінің биология профессоры. Ол толық стипендия алды. Гротон мектебінде оның үлгерімі жақсарды және ол сыныбының үздігі болды. Ол сонымен қатар табиғатты, өсімдіктерді және жануарларды зерттеуге қызығушылық танытты. Атеист болып өскенімен, орта мектепте протестанттық дінге көшті. Гротоннан кейін Гуденоф Йель университетін summa cum laude аяқтады, онда ол Skull and Bones қоғамының мүшесі болды. Ол курстық жұмысын 1943 жылдың басында (екі жарым жылдан кейін) аяқтады және 1944 жылы бітірді, оқу ақысын жеке сабақтар беріп және емтиханды тексеру арқылы төледі. Оның докторлық жетекшісі электрлік бұзу теориясының маманы Кларенс Зенер болды; ол сонымен қатар Энрико Ферми және Джон А. Симпсон сияқты физиктермен жұмыс істеді және олардан білім алды. Чикагода оқығанда ол Канада тарихының аспиранты Ирен Уайзманмен танысты. Олар 1951 жылы үйленді. Гуденоф 2023 жылдың 25 маусымында Техас штатындағы Остин қаласындағы көмекші күтім орталығында қайтыс болды, туған күніне бір ай жетпегенде 101 жасқа толуға тиес болған.
identifying the Goodenough–Kanamori rules of the sign of the magnetic superexchange in materials, with developing materials for computer random access memory and with inventing cathode materials for lithium ion batteries. Goodenough was born in Jena, Germany, to American parents. During and after graduating from Yale University, Goodenough served as a U. S. military meteorologist in World War II. He went on to obtain his Ph. D. in physics at the University of Chicago, became a researcher at MIT Lincoln Laboratory, and later the head of the Inorganic Chemistry Laboratory at the University of Oxford. Goodenough was awarded the National Medal of Science, the Copley Medal, the Fermi Award, the Draper Prize, and the Japan Prize. The John B. Goodenough Award in materials science is named for him. In 2019, he was awarded the Nobel Prize in Chemistry alongside M. Stanley Whittingham and Akira Yoshino; at 97 years old, he became the oldest Nobel laureate in history. to American parents, Erwin Ramsdell Goodenough (1893–1965) and Helen Miriam (Lewis) Goodenough. He came from an academic family. His father, a graduate student at Oxford when John was born, eventually became a professor of religious history at Yale. His brother Ward became an anthropology professor at the University of Pennsylvania. John also had two half siblings from his father's second marriage: Ursula Goodenough, emeritus professor of biology at Washington University in St. Louis; and Daniel Goodenough, emeritus professor of biology at Harvard Medical School. He was awarded a full scholarship. At Groton, his grades improved and he eventually graduated at the top of his class. He also developed an interest in exploring nature, plants, and animals. Although he was raised an atheist, he converted to Protestant Christianity in high school. After Groton, Goodenough graduated summa cum laude from Yale, where he was a member of Skull and Bones. He completed his coursework in early 1943 (after just two and a half years) and received his degree in 1944, covering his expenses by tutoring and grading exams. His doctoral supervisor was Clarence Zener, a theorist in electrical breakdown; he also worked and studied with physicists, including Enrico Fermi and John A. Simpson. While at Chicago, he met Canadian history graduate student Irene Wiseman. They married in 1951. He died at an assisted living facility in Austin, Texas, on June 25, 2023, one month shy of what would have been his 101st birthday.
Мансап және зерттеу
Өзінің еңбек жолында Гуднаф 550-ден астам мақала, 85 кітап тарауы мен шолу, және бес кітап жазды, оның ішінде екі маңызды еңбек: «Магнетизм және химиялық байланыс» (1963) және «Les oxydes des métaux de transition» (1973). Оның зерттеулері магнетизм және өтпелі металл оксидтеріндегі металл-изолятор өтуіне қатысты болды. RAM саласындағы зерттеулері оны оксид материалдарындағы кооперативтік орбиталық реттелу, сондай-ақ кооперативтік Ян-Теллер бұрмалануы тұжырымдарын дамытуға жетеледі. Бұл жұмыстар оны (Джунжиро Канаморимен бірге) материалдардағы магниттік супералмасудың таңбасын болжауға арналған жартылай эмпирикалық ережелер жиынтығын, яғни Гуднаф-Канамори ережелерін жасауға итермеледі; супералмасу – жоғары температуралық суперөткізгіштіктің маңызды қасиеті.
Оксфорд университеті
АҚШ үкіметі Гуденофтың зерттеулерін қаржыландыруды тоқтатты, сондықтан 1970 жылдардың соңы мен 1980 жылдардың басында ол АҚШ-ты тастап, Оксфорд университетінің бейорганикалық химия зертханасының меңгерушісі ретінде мансабын жалғастырды. Sony компаниясында Гуденофтың өнертабысын одан әрі жетілдіру жұмысын аккумулятор мен өндіріс процесінің үлкейтілген дизайнын жасаған Акира Йошино басқарды. Гуденоф 2001 жылы жеңіл, жоғары энергия тығыздығы бар қайта зарядталатын литий батареяларын дамытуға қажетті материалдарды ашқаны үшін Жапония сыйлығын алды, ал ол, Уиттингем және Йошино литий-иондық батареялар бойынша зерттеулері үшін 2019 жылы химия саласындағы Нобель сыйлығын бөлісті. Сол жерде жұмыс істеген кезінде ол иондық өткізгіштікке ие қатты денелер мен электрохимиялық құрылғылар бойынша зерттеулерін жалғастырды; ол электр көліктерін дамытуға және адамзаттың қазылған отынға тәуелділігін азайтуға көмектесу мақсатында батареялар үшін жақсартылған материалдарды зерттеуді жалғастырды. Арумугам Мантирам мен Гуденоф полианион класына жататын катодтарды ашты. Олар полианиондарды, мысалы, сульфаттарды қамтитын оң электродтар, полианионның индукциялық әсеріне байланысты оксидтерге қарағанда жоғары кернеу тудыратынын көрсетті. Полиянион класына кішігірім құрылғыларда, мысалы, электр құралдарында қолданылатын литий темір фосфаты сияқты материалдар кіреді. Оның тобы қатты оксидті отын элементтері үшін әртүрлі перспективті электродтар мен электролит материалдарын анықтады. Ол Вирджиния Х. Кокреллдің инженерлік кафедрасының жүз жылдық профессоры болды. Гуденоф 2021 жылы 98 жасқа толғанда да университетте жұмыс істеді, батарея технологиясында жаңадан бір табысқа қол жеткізуді үміттенеді. Алайда, бұл жұмыс батарея зерттеу қауымдастығы тарапынан кеңінен күмәнмен қабылданды және бірнеше қосымша зерттеулерден кейін де даулы болып қала береді. Жұмыс жан-жақты деректердің жетіспеуі және алынған деректердің дұрыс емес интерпретациясы үшін сынға ұшырады.
2020 жылдың сәуірінде Португалияның Ұлттық энергетика және геология зертханасы (LNEG), Португалияның Порто университеті және Техас университеті атынан шыны батареяға патент тіркелді.
Консультациялық жұмыс
2010 жылы Гуденоф Калифорния штатының Ирвайн қаласында орналасқан, кремний негізді литий-ионды аккумулятор технологиясын дамытатын Enevate стартап-компаниясының техникалық кеңесшілер кеңесіне қосылды. Гуденоф сонымен қатар Аргонн ұлттық зертханасы басқаратын және Энергетика департаменті қаржыландыратын Энергия сақтау жөніндегі бірлескен зерттеу орталығының (JCESR) кеңесшісі қызметін атқарды. 2016 жылдан бастап Гуденоф, АҚШ Энергетика департаментінің қаражатымен ішінара қаржыландырылатын және Тынық мұхитының солтүстік-батыс ұлттық зертханасы (PNNL) басқаратын Battery500 ұлттық консорциумының кеңесшісі ретінде де жұмыс істеді.
Мақалалар
Лайтфут, П.; Пей, С. Ю.; Йоргенсен, Дж. Д.; Мантирам, А.; Тан, Х. Х. & Дж. Б. Гуднуф. "Қабатты күпірлердегі артық оттегі кемшіліктері", Аргонн ұлттық зертханасы, Техас университеті Остин, АҚШ Энергетика департаменті, Ұлттық ғылым қоры, (қыркүйек 1990). Аргириу, Д. Н.; Митчелл, Дж. Ф.; Чмайссем, О.; Шорт, С.; Йоргенсен, Дж. Д. & Дж. Б. Гуднуф. "La1.2Sr1.8Mn2O7 төмендегі Mn-O байланысының сығымдалу қабілетінің өзгеруі: Ферромагниттік күйдегі алмасудың қысылуы", Аргонн ұлттық зертханасы, Техас университеті Остин, Материалдар ғылымы және инженерия орталығы, АҚШ Энергетика департаменті, Ұлттық ғылым қоры, Уэлч қоры, (наурыз 1997). Гуднуф, Дж. Б.; Абруна, Х. Д. & М. В. Бьюкенен. "Электр энергиясын сақтау үшін негізгі зерттеу қажеттіліктері. Электр энергиясын сақтау жөніндегі негізгі энергетикалық ғылымдар семинарының есебі, 2007 жылғы 2-4 сәуір", АҚШ Энергетика департаменті, (2007 жылғы 4 сәуір).