Невілл френсіс мотт

Відео: Великі люди про Бога Частина 15 Невілл МОТТ

Невілл Френсіс Мотт (Англ. Sir Nevill Francis Mott * 30 вересня 1905 Лідс - † 8 серпня 1996 року, Мілтон-Кінс) - англійський фізик, лауреат Нобелівської премії з фізики 1977, спільно з Філіпом Андерсоном і Джоном ван Флек, «за фундаментальні теоретичні дослідження електронної структури магнітних і невпорядкованих систем».
Невілл Френсіс Мотт народився в Лідсі і був сином Ліліан Мері (в дівоцтві Рейнольдс) і Чарльза Френсіса Мотта, керівника народної освіти в Ліверпулі. Його батьки познайомилися, вивчаючи фізику у Дж. Дж. Томсона в Кавендішської лабораторії Кембриджського університету. Закінчивши Кліфтон-коледж в Брістолі, Мотт вступив до коледжу св. Джона в Кембриджі, де вивчав математику і теоретичну фізику, отримавши ступінь бакалавра в 1927 р
Мотт навчався на старших курсах, коли теоретична фізика досягла значних успіхів завдяки розробці Вернером Гейзенбергом і незалежно від нього Ервіна Шредінгера принципів квантової механіки. Занурившись з головою в аспірантські дослідження, Мотт нетривалий час працював в Кембриджі під керівництвом Р. Фаулера, одного із засновників сучасної астрофізики, потім в Копенгагені під керівництвом Нільса Бора і в Геттінгені під керівництвом Макса Борна. Повернувшись до Англії в 1929 р, він протягом року читав лекції в Манчестерському університеті, де працював з В.Л. Брегг, а потім з 1930 по 1933 р в Гонвілл-енд-Кіз-коледжі в Кембриджі. Тут він в 1930 р отримав ступінь магістра. Працюючи разом з Ернестом Резерфордом, Мотт займався застосуванням квантової механіки до аналізу розсіювання частинок при зіткненнях. Йому вдалося теоретично вивести знамениту емпіричну формулу Резерфорда для розсіювання альфа-частинок атомними ядрами, і його виклад привели до несподіваного відкриття, що ядра гелію ідентичні альфа-частинок. При певних кутах розсіювання обчислена величина реакції подвоювалася, і цей ефект пізніше був підтверджений експериментально.
У 1933 р у віці 28 років Мотт став професором теоретичної фізики в Брістольському університеті. Того ж року він спільно з англійським фізиком Г. Мессеем написав книгу «Теорія атомних зіткнень» ( "The Theory of Atomic Collisions"). Потім Мотт зайнявся дослідженням різних явищ в області фізики твердого тіла, особливо структурних властивостей металів. Він розробив теорію перехідних металів (хімічних елементів, що включають більшість звичайних металів), виділивши в них дві групи електронів, одна з яких в основному відповідала за електричну провідність, а інша - за магнітні властивості і розсіювання. Інші його дослідження були присвячені проблемам загартовування металевих сплавів, випрямлення електричного струму (AC-DC перетворення), а також структурі іонних кристалів і фотографічним процесам.
До 30-х рр квантова механіка дозволила дослідникам пояснити різницю між металевими і неметалевими речовинами за допомогою зонної теорії. За цією теорією, енергія електронів обмежена зонами, або рівнями, характерними для даної речовини. Саме відмінність характеру цих рівнів визначає відмінність між металами і неметалами. У металах електрони можуть займати енергетичні стану, в яких вони лише слабо пов`язані з ядрами, так що вони здатні текти у вигляді електричного струму і стимулювати провідність, якщо докласти різниця потенціалів. Беручи участь в 1937 р в науковій конференції в Брістольському університеті, Мотт зацікавився одним фактом, що явно суперечив зонної теорії. Теоретично окис нікелю повинен був бути металевим провідником, тоді як фактично він є ізолятором. Врахувавши в зонної теорії взаємодія між електронами, Мотт в 1949 р прояснив властивості окису нікелю і встановив, чому деякі речовини переходять з діелектриків в провідники при зміні щільності електронів. Ці зміни, звані нині переходами Мотта, стали грати важливу роль при створенні напівпровідників (див. Ізолятор Мотта).


Під час другої світової війни Мотт займався роботами з дослідження теорії операцій, математичної теорією прийняття рішень щодо стратегічного планування, а також брав участь в обчисленнях дальності дії німецьких ракет «Фау-2" Після війни він повернувся в Брістоля, де в 1948 р став директором університетської фізичної лабораторії, в 1954 р змінив В. Л. Брегга на посаді керівника Кавендішської лабораторії в Кембриджі.
На початку 60-х рр Мотт почав дослідження електричних властивостей аморфних (некристалічних) матеріалів (наприклад, скло), розташування молекул в яких не впорядковане і не підпорядковане якою закономірністю. Він зацікавився цією областю в 1958 р, коли ознайомився зі статтею Філіпа В. Андерсона, присвяченій аморфним напівпровідників. Напівпровідник це речовина, яка поводиться як ізолятор при низьких температурах і як провідник при високих температурах.
Мотт запропонував Андерсону тимчасову роботу запрошеного професора в Кембриджі, і з 1967 по 1975 р вони разом займалися вивченням електричної провідності напівпровідників. Андерсон раніше показав, що при деяких умовах електрони не здатні дифундувати в невпорядкованих структура твердих тіл - ефект, відомий під назвою андерсонівськоі локалізації електронів.
Спочатку робота Андерсона не притягнула нікого з учених, за винятком Мотта, який, розвинувши її ідеї, зумів пояснити ряд властивостей електронів в аморфних матеріалах. Запропонована ним концепція кордону рухливості описує критичний рівень енергії, що відокремлює рухомі електрони від захоплених. Він також пояснив електричну провідність, викликану присутністю малого числа сторонніх атомів, а також мінімальну провідність, при якій в невпорядкованій матеріалі або зовсім не може протікати електричний струм, або не може протікати струм, що перевищує задану величину. Ця робота привела до використання напівпровідників в сонячних батареях, фотокопіювальних, і багатьох інших пристроях.


Звільнившись в 1971 р від адміністративних обов`язків після своєї відставки в Кембриджі, Мотт, за словами Брайана Піппарда, який змінив його на посту директора Кавендішської лабораторії, «як пес, що зірвався з ланцюга, люто накинувся на роботу з аморфними матеріалами».
У 1977 р Мотт отримав спільно з Андерсоном і Джоном ван Флек Нобелівську премію з фізики «за фундаментальні теоретичні дослідження електронної структури магнітних і невпорядкованих систем». «Теорія переходів Мотта і переходів Мотта-Андерсона сьогодні відіграє важливу роль в розумінні властивостей певних матеріалів і в створенні нових, - сказав Пер-Улоф Левдін, член Шведської королівської академії наук, при презентації лауреатів. - Андерсон і Мотт показали, що правильно контрольований безлад може бути технічно настільки ж важливим, як і Найдосконаліший порядок ».
Крім безпосередньо наукової роботи Мотт написав кілька статей, присвячених викладанню наук, а також входив в ряд комітетів, які займалися реформою освіти. У 1969-1977 роках він очолював раду директорів компанії «Тейлор енд Френсіс», яка займалася видавництвом наукових книг, а ще раніше, в 1959-1966 рр, стояв на чолі Гонвілл-енд-Кіз-коледжу в Кембриджі.
У 1930 р Мотт одружився на Рут Елінор Гордер, у них дві дочки. На дозвіллі Мотт цікавиться історією релігії, фотографією, колекціонуванням кольорового скла і візантійських монет.
Удостоєний багатьох нагород, Мотт отримав також багато почесних вчених ступенів Оксфордського, Лондонського і Паризького університетів і цілої низки інститутів. У 1977 р французький уряд нагородив його орденом «За заслуги». У 1962 році він отримав дворянство.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!