Уолтер Хаузер Браттейн биография. Физик, лауреат Нобелевской премии по физике в 1956 году

0
36
Уолтер Хаузер Браттейн
  • Имя: Уолтер Хаузер Браттейн
  • Род деятельности: Физик
  • Дата рождения: 10 февраля, 1902
  • Дата смерти: 13 октября, 1987 (85 лет)
  • Место рождения: Сямэнь, Фуцзянь, Империя Цин

Уолтер Хаузер Браттейн был американским физиком, получившим «Нобелевскую премию по физике» в 1956 году вместе с коллегами-учеными Джоном Бардином и Уильямом Шокли за выдающееся изобретение транзистора. В то время как Браттейн и Бардин получили признание за изобретение транзистора с точечным контактом, Шокли приписывают изобретение переходного транзистора.

Браттейн посвятил большую часть своей исследовательской карьеры исследованию поверхностных состояний, особенно атомного состава поверхности материала, который обычно отличается от атомного состава его внутренней части. Он вместе с Бардином работал над проектом в Bell Laboratories, чтобы лучше понять полупроводники, чтобы их можно было правильно применять для усиления сигналов. Исследования дуэта привели к новаторскому открытию первого транзистора в 1947 году. Они поделились заслугами с Уильямом Шокли, их руководителем, который почти сразу же изобрел переходной транзистор. В мгновение ока транзистор стал заменой громоздким и дорогим электронным лампам, что привело к его широкому применению в электронных устройствах. Это прорывное изобретение проложило путь к виртуальной революции посредством других разработок в области электроники, таких как факсимильные аппараты, компьютеры, спутники и сотовые телефоны.

Браттейн работал приглашенным лектором в «Гарвардском университете» и «Уитмен-колледже», а после выхода на пенсию из «Белл Лабораториз» он работал адъюнкт-профессором в «Уитмен-колледже». Он также вместе с Бардином получил «Медаль Стюарта Баллантайна» (1952 г.) и «Медаль Джона Скотта» (1954 г.).

Ранние годы

Уолтер Хаузер Браттейн родился 10 февраля 1902 года в Сямэне, провинция Фуцзянь, Китай, в семье Росса Р. Браттейна и Оттилии Хаузер Браттейн. Его отец был учителем в «Институте Тин-Вэнь» в Китае, а мать была талантливым математиком. Его сестрой была Мари Браттейн, а братом был Р. Роберт Браттейн, который стал физиком.

В 1903 году, когда он был еще малышом, он вернулся в США со своей матерью, а его отец присоединился к ним позже.

Несколько лет своего детства он провел в Спокане, штат Вашингтон. В 1911 году он переехал со своей семьей на скотоводческое ранчо недалеко от Тонаскета, штат Вашингтон. Он учился в трех средних школах в Вашингтоне: сначала в «Средней школе королевы Анны» в Сиэтле (1915–1916 гг.), затем в «Средней школе Тонаскет» в Тонаскете (1916–18 гг.), а затем в «Школе Морана» на острове Бейнбридж (1920 г.). ).

Он поступил в «Колледж Уитмена» в Уолла-Уолла, штат Вашингтон, откуда его родители закончили. В 1924 году он получил степень бакалавра наук по двум специальностям: математика и физика. Он и его одноклассники Э. Джон Уоркман, Владимир Рожанский и Уокер Бликни, добившиеся больших высот в своей карьере, прославились как «четыре всадника физики».

В 1926 году он получил степень магистра в Орегонском университете в Юджине.

В 1929 году он защитил докторскую диссертацию. из «Университета Миннесоты», представляя диссертацию на тему «Эффективность возбуждения электронным ударом и аномальным рассеянием в парах ртути», подготовленную под руководством известного американского физика Джона Торренса Тейта-старшего.

Он узнал о новой области квантовой механики под руководством выдающегося американского физика и математика Джона Хасбрука Ван Флека в Мичигане.

Карьера

В 1927 году Уолтер Хаузер Браттейн присоединился к «Национальному бюро стандартов» в Вашингтоне, округ Колумбия, в качестве радиоинженера и помогал в разработке пьезоэлектрических стандартов частоты.

Он присоединился к исследовательской и научно-исследовательской компании Bell Telephone Laboratories (в настоящее время Nokia Bell Labs) в качестве физика-исследователя в августе 1929 года и начал работать с Джозефом А. Беккером над термически индуцированным потоком носителей заряда в выпрямителях на основе оксида меди. Некоторые из их экспериментов по тепловому излучению были направлены на экспериментальное подтверждение теории Зоммерфельда, разработанной главным образом немецким физиком-теоретиком Арнольдом Зоммерфельдом.

Браттейн исследовал выпрямление и фотоэффекты на полупроводниковых поверхностях кремния и закиси меди и изобрел фотоэффект на свободной поверхности полупроводника.

В то время электронные лампы широко применялись в телефонной промышленности, хотя им не хватало эффективности и надежности. Таким образом, Bell Laboratories приложила усилия для разработки альтернативной технологии.

В начале 1930-х годов Браттейн и Уильям Б. Шокли попытались разработать полевой транзистор в Bell Laboratories, работая над концепцией полупроводникового усилителя, в котором использовался оксид меди, но безуспешно.

Пока шла Вторая мировая война, Браттейн и Шокли стали сотрудничать с «Национальным исследовательским комитетом обороны» и отдельно исследовали магнитное обнаружение подводных лодок в «Колумбийском университете». Команде Браттейна удалось разработать магнитометры, которые были достаточно чувствительными, чтобы обнаруживать аномалии в магнитном поле Земли, вызванные подводными лодками. Эта работа привела его к тому, что в 1944 году он запатентовал конструкцию головки магнитометра.

В 1945 году Bell Laboratories сформировала группу исследователей для проведения фундаментальных исследований в области физики твердого тела применительно к коммуникационным технологиям. Американский физик и инженер-электрик Джон Бардин присоединился к команде, которую совместно возглавляли Шокли и Стэнли О. Морган. Браттейн знал Бардина с 1930-х годов как близкого друга своего брата Роберта.

Шокли поручил Браттейну и Бардину выяснить причину, которая мешала работе его полевого транзистора, цилиндра с тонким кремниевым покрытием, расположенного рядом с металлической пластиной. Дуэт провел несколько экспериментов в этом направлении, и позже Бардин предположил, что возможной причиной такого нефункционирования могут быть локальные различия в состоянии поверхности, которые захватывают носители заряда.

Браттейн и Бардин добились успеха в разработке усиления, хотя и небольшого уровня, путем включения металлического наконечника из золота в кремний и помещения его в дистиллированную воду. Заменив кремний германием, удалось увеличить усиление, хотя и для токов низкой частоты.

23 декабря 1947 года Шокли, Браттейн и Бардин наконец продемонстрировали свой первый работающий транзистор своим коллегам-ученым в Белле.

После этого Браттейн работал с другой исследовательской группой лаборатории, в которую входили такие ученые, как П. Дж. Бодди и К.Г.Б. Гарретт.

Позже вместе с П.Н. Сойером и Бодди он сотрудничал в ряде работ, связанных с электрохимическими методами в живой материи. Он также исследовал поверхность живых клеток, а также процессы их поглощения, используя двойные слои фосфолипидов в качестве модели, вместе с Дэвидом Фраско, профессором химии «Уитмен-колледжа».

В 1952 году он оставался приглашенным лектором в Гарвардском университете.

Он был удостоен звания почетного доктора наук в «Портлендском университете» (1952 г.), «Юнион-колледже» (1955 г.), «Уитмен-колледже» (1955 г.) и «Университете Миннесоты» (1957 г.).

Он работал приглашенным лектором в «Уитмен-колледже» в 1962 и 1963 годах и стал его приглашенным профессором в 1963 году.

В 1967 году он ушел из Bell Laboratories, продолжая преподавать в Whitman College, где он стал адъюнкт-профессором в 1972 году. В 1976 году он ушел из колледжа, но продолжал работать его консультантом.

Браттейн был членом многих известных институтов и комитетов, включая «Национальную академию наук», «Американскую академию искусств и наук», «Консультативный комитет по военно-морским исследованиям» и «Институт Франклина».

Награды и достижения

В 1956 году король Швеции Густав VI Адольф совместно с Джоном Бардином и Уильямом Шокли присудил ему Нобелевскую премию по физике.

Личная жизнь

Уолтер Хаузер Браттейн женился на Керен Гилмор, химике, в 1935 году. Их сын, Уильям Дж. Браттейн, родился в 1943 году. Уильям стал дизайнером головоломок.

После того, как Керен умерла от рака 10 апреля 1957 года, Браттейн женился на Эмме Джейн (Кирш) Миллер, матери троих детей, в 1958 году.

Уолтер Хаузер Браттейн страдал от болезни Альцгеймера и умер в доме престарелых в Сиэтле, штат Вашингтон, 13 октября 1987 года. Он был похоронен на городском кладбище Помрой в округе Гарфилд, штат Вашингтон, США. На его надгробии выгравирована Y-образная схема и схемы, символизирующие транзистор.

Программа стипендий Уолтера Браттейна была инициирована Колледжем Уитмена в его честь.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь