Дебора С. Джин - Deborah S. Jin

Дебора С. Джин
Родился ( 1968-11-15 )15 ноября 1968 г.
Умер 15 сентября 2016 г. (2016-09-15)(47 лет)
Альма-матер Принстонский университет (AB)
Чикагский университет (доктор философии)
Известен фермионный конденсат
Награды Стипендия Макартура (2003)
Медаль Бенджамина Франклина (2008)
Медаль Исаака Ньютона (2014)
Научная карьера
Поля Физика
Учреждения Национальный институт стандартов и технологий ;
Колорадский университет в Боулдере
Тезис Экспериментальное исследование фазовых диаграмм тяжелых фермионных сверхпроводников с множественными переходами  (1995 г.)
Докторант Томас Ф. Розенбаум
Докторанты Брайан Л. ДеМарко
Синди Регал
Веб-сайт Jin Group в Колорадо

Дебора Шиу-лан Джин (15 ноября 1968 - 15 сентября 2016) была американским физиком и научным сотрудником Национального института стандартов и технологий (NIST); Адъюнкт-профессор факультета физики Университета Колорадо ; и сотрудник JILA , совместной лаборатории NIST с Университетом Колорадо.

Ее считали пионером в области полярной молекулярной квантовой химии. С 1995 по 1997 год она работала с Эриком Корнеллом и Карлом Виманом в JILA, где участвовала в некоторых из самых ранних исследований конденсатов Бозе-Эйнштейна разбавленных газов . В 2003 году команда доктора Джина из JILA создала первый фермионный конденсат , новую форму материи. Она использовала магнитные ловушки и лазеры для охлаждения фермионных атомарных газов до уровня ниже 100 миллиардных долей градуса выше нуля, успешно продемонстрировав квантовое вырождение и образование молекулярного конденсата Бозе-Эйнштейна . Джина часто упоминали как сильного кандидата на Нобелевскую премию по физике. В 2002 году журнал Discover признал ее одной из 50 самых важных женщин в науке.

Ранние годы

Джин родился в округе Санта-Клара, Калифорния , Джин был одним из троих детей и вырос в Индиан-Харбор-Бич, Флорида . Ее отец был физиком, а мать - физиком, работающим инженером.

Образование

Джин с отличием окончил Принстонский университет в 1990 году, получив степень бакалавра в области физики после защиты дипломной работы на тему «Конденсаторный холодильник с разрежением для использования в охлаждающих детекторах с болометрами миллиметрового диапазона». В 1990 году она была лауреатом премии Аллена Дж. Шенстона по физике.

Затем Джин училась в Чикагском университете , где с 1990 по 1993 годы была аспирантом NSF и получила степень доктора философии. В 1995 г. защитил докторскую диссертацию на тему «Экспериментальное исследование фазовых диаграмм тяжелых фермионных сверхпроводников с множественными переходами» под руководством Томаса Феликса Розенбаума .

Основные научные вклады

После получения докторской степени Джин присоединилась к группе Эрика Корнелла в JILA , Объединенном институте лабораторной астрофизики в Боулдере , штат Колорадо , в качестве постдокторанта. Этот переход от конденсированной материи к атомной физике потребовал от нее освоить новый набор экспериментальных методов. Джин присоединился к группе Корнелла вскоре после того, как они получили первый рубидиевый конденсат Бозе-Эйнштейна (БЭК), и провел эксперименты, характеризующие его свойства.

В 1997 году Джин сформировала собственную группу в JILA. В течение двух лет она разработала способность создать первый квантовый вырожденный газ из фермионных атомов. Работа была мотивирована более ранними исследованиями БЭК и способностью охлаждать разбавленный атомный газ до 1 мкК. Слабые взаимодействия между частицами в конденсате Бозе-Эйнштейна привели к интересной физике. Было высказано предположение, что фермионные атомы будут образовывать аналогичное состояние при достаточно низких температурах, при этом фермионы спариваются в феномене, аналогичном созданию куперовских пар в сверхпроводящих материалах.

Работа осложнялась тем фактом, что, в отличие от бозонов, фермионы не могут находиться в одном и том же квантовом состоянии одновременно из-за принципа исключения Паули и поэтому ограничены в отношении механизмов охлаждения. При достаточно низкой температуре испарительного охлаждения важный метод, используемый для достижения достаточно низкой температуры для создания первых БЭК, больше не эффективен для фермионов. Чтобы обойти эту проблему, Джин и ее команда охлаждали атомы калия-40 на двух разных магнитных подуровнях. Это позволяло атомам на разных подуровнях сталкиваться друг с другом, восстанавливая эффективность испарительного охлаждения. Используя эту технику, Джин и ее группа смогли получить вырожденный ферми-газ при температуре около 300 нК, или половине температуры Ферми смеси.

В 2003 году Джин и ее команда первыми конденсировали пары фермионных атомов. Они непосредственно наблюдали молекулярный конденсат Бозе-Эйнштейна, созданный исключительно путем регулирования силы взаимодействия в ультрахолодном ферми-газе атомов с помощью резонанса Фешбаха . Она смогла наблюдать переходы газа между состоянием Бардина-Купера-Шриффера (БКШ) и конденсатом Бозе-Эйнштейна.

В 2008 году Джин и ее команда разработали метод, аналогичный фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением, который позволил им измерять возбуждения вырожденного газа с разрешением как по энергии, так и по импульсу. Они использовали этот подход для изучения природы спаривания фермионов в кроссовере BCS-BEC , той же системе, которую ее группа впервые исследовала в 2003 году. Эти эксперименты предоставили первое экспериментальное свидетельство псевдощели в кроссовере BCS-BEC.

Джин продолжала расширять границы ультрахолодной науки, когда ей и ее коллеге, Джун Йе, также в 2008 году удалось охладить полярные молекулы, обладающие большим электрическим дипольным моментом, до ультрахолодных температур. Вместо того, чтобы напрямую охлаждать полярные молекулы, они создали газ из ультрахолодные атомы, а затем когерентным образом преобразовали их в диполярные молекулы. Эта работа привела к новому пониманию химических реакций, близких к абсолютному нулю. Они смогли наблюдать и контролировать молекулы калия-рубидия (KRb) в низкоэнергетическом состоянии (основном состоянии). Они даже смогли наблюдать, как молекулы сталкиваются, разрываются и образуют химические связи. Муж Джин, Джон Бон, который специализировался на теории ультрахолодных атомных столкновений, сотрудничал с ней в этой работе.

Почести и награды

Джин был избран членом Национальной академии наук (2005 г.) и членом Американской академии наук и искусств (2007 г.).

Джин получил ряд престижных наград, в том числе:

После ее кончины Американское физическое общество переименовало свою престижную студенческую премию DAMOP в честь Деборы Джин, чтобы отметить ее вклад в области атомной, молекулярной и оптической физики.

Личная жизнь

Джин женился на Джоне Боне, и у него родилась дочь Жаклин Бон. Джин умер от рака 15 сентября 2016 года в Боулдере, штат Колорадо.

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки