Виктор Эмери: Пионер теории сверхпроводимости и сверхтекучести.

Введение

Британский специалист по сверхпроводникам и сверхжидкости, австралийский игрок в крикет Виктор Джон Эмери (16 мая 1934 – 18 июля 2002) был британским специалистом по сверхпроводникам и сверхжидкости. Его модель электронной структуры плоскостей оксида меди является отправной точкой для многих исследований высокотемпературных сверхпроводников и широко известна как модель Эмери.

Ранние годы

Эмери родился в Бостоне, Линкольншир, Англия, где учился в школе Staniland и Бостонской гимназии. В 1951 году он получил золотую медаль Парри как лучший ученик, после чего продолжил изучать физику в Университете Халла, Лондонском университете и Манчестерском университете, где защитил докторскую диссертацию по теоретической физике. В школе Эмери увлеченно занимался плаванием и был лучшим бомбардиром бостонской команды по водному поло. Он также не раз побеждал в городской гонке по плаванию на одну милю на реке Уитэм.

Карьера в теоретической физике

После окончания учебы в Манчестере он провел два года в качестве научного сотрудника в лаборатории Кавендиша в Кембридже. Он был стипендиатом Калифорнийского университета в Беркли до 1960 года. В Беркли в 1960 году, совместно с Эндрю Сесслером, он предсказал, что жидкий гелий-3 будет проявлять сверхтекучесть, течь без трения при температурах, очень близких к абсолютному нулю. Эта теория позднее была подтверждена экспериментально. После этого он вернулся в Соединенное Королевство, где некоторое время работал преподавателем в Бирмингемском университете. Благодаря его работе в Беркли, Эмери был приглашен в 1964 году в отдел физики Брукхейвенской национальной лаборатории. После прихода в BNL он занимался фундаментальными теориями поведения смесей гелия-3 и гелия-4, а затем переключился на теорию органических проводников и сверхпроводников. Он внес вклад в понимание общих многочастичных аспектов систем бозонов и фермионов. Благодаря этой работе Эмери стал одним из ведущих мировых теоретиков в области изучения фазовых переходов, при которых вещества изменяют свое состояние между жидким, твердым и газообразным. Работа Эмери в области низкотемпературной сверхпроводимости заложила основу для его сосредоточения в течение следующих девяти лет на теории высокотемпературной сверхпроводимости. Открытые в 1986 году высокотемпературные сверхпроводники обладают потенциалом для внедрения сверхпроводящих технологий в повседневную жизнь. Эмери представил одну из первых правдоподобных теорий, определив природу «дырок» в сверхпроводящем материале, которые являются носителями сверхтока. Он правильно указал, что дырки преимущественно локализуются на кислороде, а не на меди, вопреки первоначальным распространенным представлениям. Его модель электронной структуры плоскостей оксида меди является отправной точкой для многих анализов высокотемпературных сверхпроводников и широко известна как модель Эмери. Виктор Эмери получил постоянную должность в Брукхейвенской национальной лаборатории в 1967 году и был назначен старшим физиком в 1972 году. В физическом отделе он возглавлял группу криогеники с 1973 по 1977 год и группу теории твердого тела с 1975 по 1984 год и вновь с 1994 года. Он также был сопредседателем с 1981 по 1985 год. Будучи международно признанным одним из ведущих физиков мира, он получил премию BNL за выдающиеся исследования и разработки в 1996 году. Нобелевская премия по физике 1996 года была присуждена Дэвиду Ли, Дугласу Д. Ошерофу и Роберту Ричардсону из Корнелльского университета за их открытие 1972 года, что изотоп гелия-3 может стать сверхтекучим при температуре 0,002 Кельвина, очень близкой к абсолютному нулю. Их удостоенное наградой исследование было инициировано статьей, написанной Виктором Эмери и Эндрю Сесслером в 1960 году. В 1997 году Эмери выступил с 326-й Брукхейвенской лекцией под названием «Высокотемпературные сверхпроводники – первые десять лет», иллюстрируя свои тезисы простыми, нетехническими терминами. Он объяснил, как ключевые эксперименты в BNL привели к более глубокому пониманию атомной структуры и сил электричества и магнетизма, лежащих в основе механизмов высокотемпературной сверхпроводимости. В качестве примера эффекта Мейснера, части его фундаментальных исследований, он показал, как 200-килограммовый японский борец сумо может парить в нескольких дюймах над землей на тонком магните. В 2001 году Эмери (совместно с Аланом Х. Лютером) получил премию Оливера Э. Бакли в области физики конденсированного состояния за его «фундаментальный вклад в теорию взаимодействующих электронов в одном измерении». Считается, что эта теория имеет решающее значение для понимания высокотемпературных сверхпроводников. 13 октября 2001 года Американская академия искусств и наук приняла 185 новых членов на церемонии в своей штаб-квартире в Кембридже, штат Массачусетс. Среди новых членов были Ричард Аведон, Пол Ньюман, Джоанна Вудворд, Райли Бектель, Вуди Аллен, Мадлен Олбрайт, король Испании Хуан Карлос I и Виктор Эмери.

After completing his studies at Manchester he spent two years as a research associate at Cavendish Laboratory in Cambridge. He was a Fellow at the University of California, Berkeley until 1960. While at Berkeley in 1960, together with Andrew Sessler, he made the prediction that liquid helium 3 would experience superfluidity, flowing without friction, at temperatures very close to absolute zero. The theory was later confirmed experimentally. At this stage he returned to the United Kingdom where he spent some time as a lecturer at the University of Birmingham. As a result of his work at Berkeley, Emery was invited to join the Brookhaven National Laboratory's Physics Department in 1964. After joining BNL he worked on fundamental theories for the behaviour of helium 3/helium 4 mixtures and later turned to the theory of organic conductors and superconductors. He provided insights into general many body aspects of boson and fermion systems. Through this work, Emery became one of the world's leading theorists in the study of phase transitions, where substances change state between liquid, solid and gas. Emery's work with low temperature superconductivity laid the foundation for his concentration over the next nine years on the theory of high temperature superconductivity. Discovered in 1986, high temperature superconductors have the potential to bring superconducting technology into everyday use. Emery presented one of the first believable theories, identifying the nature of the superconducting material's 'holes', which are the carriers of the supercurrent. He correctly stated that the holes tend to sit mainly on oxygen, rather than on copper, contrary to initial popular belief. His model for the electronic structure of the copper oxide planes is the starting point for many analyses of high temperature superconductors and is commonly known as the Emery model. Victor Emery received tenure at Brookhaven National Laboratory in 1967 and was named Senior Physicist in 1972. In the Physics Department he led the Cryogenics Group from 1973 to 1977 and the Solid State Theory Group from 1975 to 1984 and again from 1994. He also served as Associate chairman from 1981 to 1985. Internationally recognised as one of the world's leading physicists, he won the BNL Distinguished Research and Development Award in 1996. The 1996 Nobel Prize in Physics was won by David Lee, Douglas D. Osheroff and Robert Richardson of Cornell University for their 1972 discovery that the isotope helium 3 can become superfluid at a temperature of 0.002 kelvin, very close to absolute zero. Their prize winning research was sparked by the paper Victor Emery and Andrew Sessler had written in 1960. In 1997 Emery gave the 326th Brookhaven lecture, entitled 'High Temperature Superconductors – The First Ten Years' illustrating his points with simple, non technical terms. He explained how key experiments at BNL had led to deeper insights into the atomic structure and forces of electricity and magnetism, that underlie the mechanisms of high temperature superconductivity. To give an example of the Meissner effect, one part of his basic research, he showed how a 200 kilogram Japanese Sumo wrestler could float inches off the ground on a thin magnet. In 2001 Emery (with Alan H. Luther) won the Oliver E. Buckley Prize in Condensed Matter Physics for his "fundamental contribution to the theory of interacting electrons in a one dimension". The theory is believed to be of crucial importance for understanding high temperature superconductors. On 13 October 2001 the American Academy of Arts and Sciences, welcomed 185 new Fellows at a ceremony at their headquarters in Cambridge, Massachusetts. Those new fellows included Richard Avedon, Paul Newman, Joanne Woodward, Riley Bechtel, Woody Allen, Madeleine Albright, King Juan Carlos I of Spain, and Victor Emery.

Смерть

К 2002 году он болел боковым амиотрофическим склерозом уже два года. Нарастающая слабость мешала его работе, пока он окончательно не смог посещать офис. Он скончался 18 июля того же года.