Jevgenij Fedorovič Gross | ||||
---|---|---|---|---|
Datum narození | 8. (20. října) 1897 | |||
Místo narození | Kolpino , Guvernorát Petrohrad , Ruská říše | |||
Datum úmrtí | 4. dubna 1972 (ve věku 74 let) | |||
Místo smrti | Leningrad , SSSR | |||
Země | ||||
Vědecká sféra | fyzik | |||
Místo výkonu práce |
GOI , Leningradská státní univerzita , IHS AS SSSR NIFI Leningradská státní univerzita , Leningradský institut fyziky a technologie AS SSSR |
|||
Alma mater | Petrohradská státní univerzita | |||
Akademický titul | doktor fyzikálních a matematických věd ( 1936 ) | |||
Akademický titul |
Profesor , člen korespondent Akademie věd SSSR ( 1946 ) |
|||
vědecký poradce | D. S. Rožděstvenskij | |||
Ocenění a ceny |
|
Jevgenij Fedorovič Gross ( 8. (20. října) 1897 , Kolpino , provincie Petrohrad - 4. dubna 1972 , Leningrad ) - sovětský experimentální fyzik , jeho hlavní práce jsou věnovány optice a spektroskopii pevných látek, studiu rozptylu světla v kondenzovaných systémech ; objevil jemnou strukturu Rayleighovy rozptylové čáry v krystalech a kapalinách, nízkofrekvenční rozptylové spektrum v krystalech ("Gross Frequencies"), navrhl metodu stanovení relaxační doby molekul ze spektra rozptýleného světla, použitelnou pro ne polární kapaliny; zkoumal elektronová spektra krystalů; experimentálně prokázal existenci excitonů v polovodičových krystalech; Člen korespondent Akademie věd SSSR (1946), laureát Stalinovy (1946) a Leninovy ceny (1966).
Otec Fedor Khristoforovich Gross (1855-1919) - vedoucí závodu Admirality Izhora (1895-1908): do roku 1894 - asistent vedoucího, od 16. ledna 1895 - vedoucí strojní inženýr, od roku 1899 vlajková loď strojního inženýra .
Dobré porozumění ekonomické složce výroby svěřené jejímu řízení, pochopení významu teoretického základu a experimentu, provádění chemických a mechanických zkoušek kovu, který je podle F. H. Grosse „... ve výrobě oceli“ - to vše do jisté míry vypovídá o mentalitě, která byla charakteristická pro prostředí školství a která předurčila volbu budoucího experimentálního fyzika. [1] [2] [3] [4] [5] .
E.F.Gross zemřel v roce 1972 a byl pohřben na hřbitově v Komárově .
Jak je uvedeno v návrhu na zvolení do akademie, E. F. Gross je vědec „s výraznou vědeckou individualitou“ (S. Vavilov a D. Rožděstvenskyj) [10] . Ale o čem přesně se tato jedinečnost přírodovědce projevila, naznačili o mnoho let později jeho studenti: „Dnes je již obtížné naznačit obor spektroskopie kapalin, skel nebo krystalů, v jehož vývoji Ε. Φ. Gross by nepřinesl významný a často zásadní příspěvek“ [11] .
Jevgenij Fedorovič Gross je autorem vědeckého objevu "Fenomén existence zvláštního excitovaného stavu krystalu - excitonu ", který je uveden ve Státním registru objevů SSSR pod č. 105 s prioritou od roku 1931 [ 12]
První práce vědce jsou věnovány studiu hyperjemné struktury spektrálních čar v plynech. V roce 1926 studoval E. F. Gross spolu s A. N. Tereninem spektrální čáry opticky excitovaných par rtuti [13] , cesia a rubidia . V roce 1927 provedl spektroskopické studie smaragdů [14] .
Na samém konci 20. a počátkem 30. let 20. století zahájil E. F. Gross výzkum rozptylu v amorfních tělesech – taveném křemene a skle. V roce 1930 objevil E. F. Gross fenomén rozptylu světla akustickými fonony v krystalech a kapalinách. V důsledku své práce jako první prokázal přítomnost Ramanova rozptylu v amorfních tělesech - Ramanův jev (Ramanův rozptyl pozoroval i L. I. Mandelstam a G. S. Landsberg v roce 1928 ) - důležité byly i výsledky získané E. F. Grossem faktorem pro pochopení struktury skel a amorfních těles obecně, mikrostruktury kapalin a krystalů. Dále E. F. Gross experimentálně prokázal existenci rozptylu od elastických tepelných vln v pevných a kapalných tělesech. Teoreticky efekt předpověděli L. I. Mandelstam a L. N. Brillouin (1928; Mandelstam-Brillouinův rozptyl ), někteří vědci však vyjádřili pochybnosti jak o jeho existenci, tak o možnosti experimentálního důkazu. Při vší složitosti podmínek E se F. Grossovi podařilo provést experimenty prokazující platnost hypotézy – experimentálně prokázat existenci účinku. Právě za tyto práce byl EF Gross v roce 1936 bez obhajoby disertační práce udělen titul doktora fyzikálních a matematických věd. [jedenáct]
Mezimolekulární vibrace v mřížce a objasnění podstaty „křídel“ Rayleighovy linie v kapalinách souvisí s objevem E. F. Grosse rozptylového spektra nízkých frekvencí v krystalech – „Gross“ nebo „Gross Frequencies“ (1935; spolu s M. F. Vuksem). Mnohé z výsledků této práce jsou dnes považovány za klasické, jsou velmi objevné při posuzování rozsahu jeho výzkumu rozptylu světla, mají velký potenciál pro výzkum rozptýleného světla, pro řešení zásadních problémů struktury a vlastností kapalin , skla a krystaly - měly významný vliv na rozvoj molekulární vědy.optiky a přinesly badateli světovou proslulost, díky nim se řadí mezi přední spektroskopisty. [jedenáct]
Otevření katedry na Fyzikální fakultě Leningradské státní univerzity bylo plánováno již v roce 1935, měl ji vést VavilovK.V.profesor , vrátil se Jevgenij Fedorovič Gross. V té době byl zaměstnancem indické vlády. E. F. Gross je jmenován úřadujícím vedoucím katedry (schválen ve své funkci 14. června 1938 [15] - jednalo se o první takovou katedru ve Svazu ve vysokoškolském systému [11] ), kterou vedl až do své smrti [K 1 ] .
Hlavním úkolem katedry po celou dobu její existence bylo studium optiky kondenzovaných látek, což bylo dáno vědeckými zájmy jejího zakladatele a potřebou vychovat specialisty v tomto oboru [19] .
Inovativní práce Ε. Φ. Grosse se věnují souvislosti mezi rozptylem světla a relaxačními jevy v kapalinách. V roce 1940 našel metodu pro stanovení orientační relaxační doby molekul ze spektra rozptýleného světla, použitelnou pro nepolární kapaliny. Za tuto práci byl E.F. Gross v roce 1946 oceněn Stalinovou cenou a byl zvolen členem korespondentem Akademie věd SSSR. [dvacet]
Studium vibračních stavů v molekulárních krystalech a kapalinách metodou Rayleighova a Ramanova rozptylu začalo před válkou a pokračovalo koncem 40. let 20. století, od poloviny 50. let, poté, co E. F. Gross a N. A. Karryev objevili exciton optického spektra . excitonu absorpčního spektra v oxidu měďném, byl doplněn výzkumem excitonu, který prošel intenzivním rozvojem.
V roce 1944 E.F. Gross na pozvání akademika A.F. Ioffe přešel na Fyzikálně-technický institut , zatímco zůstal na částečný úvazek zaměstnancem Leningradské státní univerzity NIFI . E. F. Gross zřídil ve Phystech optickou laboratoř, která aktivně spolupracovala s Leningradskou státní univerzitou a stala se základem pro praktickou výuku studentů a postgraduálních studentů s využitím kvalitního vybavení.
V té době pokračoval ve studiích Ramanova rozptylu světla (studium rozptylu druhého řádu v krystalech, které umožňuje spektroskopicky pozorovat celé elastické spektrum mřížky; studium vodíkových vazeb v krystalech a kapalinách atd. ). Vědecké zájmy Φ. Gross se přesouvá ke studiu elektronických spekter krystalů. Tyto studie vede vědec především na Fyzikálně-technickém institutu.
Zvláště důležitý byl objev vodíkového excitonového spektra při absorpci krystalu oxidu měďného. Byl to první experimentální důkaz existence kvazičástic – excitonů v polovodičových krystalech, který předpověděl Ya I. Frenkel v roce 1931 a sloužil jako počátek rozsáhlých studií stavů excitonů ve fyzice pevných látek.
Wannier-Mott-Grossovo excitonové spektrum v Cu 2 O krystalu bylo poprvé pozorováno v roce 1951 E. F. Grossem [21] (výsledky byly publikovány v roce 1952 společně s N. A. Karryevem [22] ) a nezávisle M. Hayashi (M . Hayasi ) a K. Katsuki (K. Katsuki), ale v díle japonských autorů nebyla žádná excitační interpretace spektra .
Po tomto objevu E. F. Gross zorganizoval výzkum polovodičové optiky na Fyzikálně-technickém institutu a na katedře molekulární fyziky univerzity. Přilákal mnoho studentů ze své univerzitní katedry a absolventů katedry fyziky. Mnohé z nich později vytvořily základ výzkumných týmů, které pracovaly pod vedením vědce na univerzitě i na fyzikálně technickém oddělení. V roce 1965 vytvořil E. F. Gross s cílem intenzivního rozvoje excitonového směru cílovou skupinu, do které patřili studenti 3. ročníku Fyzikální fakulty. Drtivá většina těch, kteří s ním spolupracovali, pokračovala v této práci v nové laboratoři vytvořené E. F. Grossem z Ústavu polovodičů Akademie věd SSSR .
Za objev a studium vlastností excitonu byli E. V. Gross a jeho spolupracovníci B. P. Zakharchene a A. A. Kaplyansky v roce 1966 oceněni Leninovou cenou za fyziku.
E. F. Gross a B. P. Zakharchenei [23] provedli nové studie Zeemanova jevu , které ukázaly, že v excitonovém spektru krystalu oxidu měďného existuje pouze kvadratický efekt určený diamagnetismem a obvyklý lineární efekt spojený s paramagnetismem chybí, resp. velmi malé. Velká hodnota diamagnetického posunu v Cu 2 O Zeemanově jevu ukazuje na obrovský diamagnetismus excitonu. Hodnota diamagnetického posuvu umožnila určit rozměry excitonu. Výpočty také umožnily dospět k závěru, že průměr excitonu je obrovský, řádově několik stovek angstromů. Existence takových obrovských kvazi-excitonových kvaziatomů v krystalové mřížce je doložena pozorováním tří nezávislých jevů: vodíkové sériové závislosti, Zeemanova jevu a Starkova jevu . [11] [24]
E. F. Gross (s B. P. Zakharchenyou a P. P. Pavinským [25] ) objevil nové jevy při studiu řady v Cu 2 O v magnetickém poli. Objevení se pásů za hranicí série v magnetickém poli bylo spojeno s diamagnetickými Landauovými hladinami , jejichž teorie odkazuje na volné proudové nosiče v krystalu. V případě excitonu jsou tyto úrovně superponovány s jemnou strukturou (objevující se ve spektru ve formě čar na pozadí pásů) v důsledku slabých Coulombových sil působících mezi dírou a elektronem a za hranicí série . Vzdálenost mezi absorpčními pásy za sériovou hranicí v magnetickém poli je určena veličinou, která je polovičním součtem cyklotronových frekvencí elektronu a díry, „cyklotronovou frekvencí excitonu“. [11] [24]
V 50.–60. letech 20. století E. F. Gross a jeho studenti studovali různé vlastnosti excitonů v různých sloučeninách, což odstranilo nejistotu v pochopení, zda struktura podobná vodíku na hraně absorpce patří k Wannier-Mott-Grossovým excitonům. Práce provedené na Katedře molekulární fyziky tyto experimenty ukázaly účast excitonů ve fotoelektrických procesech : byly studovány radiační procesy zahrnující excitony, komplexy exciton-nečistota a interakce excitonů s fonony. Vědci ukázali, že excitony se mohou zhroutit nebo lokalizovat blízko povrchu. Byli první, kdo objevil excitonové stavy v superionických krystalech , kde jedna podmřížka je vysoce neuspořádaná. V silných magnetických polích studie prokázaly, že takzvané Landauovy hladiny jsou excitonového původu. Při studiu optických vlastností zředěných magnetických polovodičů bylo získáno mnoho nových dat. [17]
Jevgenij Fedorovič Gross provedl více než 200 vědeckých studií publikovaných v různých vědeckých časopisech. Některé z těchto vědeckých prací, jak již bylo uvedeno, provedl společně se svými kolegy a studenty.
E. F. Gross vytvořil nový vědecký směr ve fyzice pevných látek - spektroskopii polovodičů a na katedře fyziky pevných látek na univerzitě a ve Fyzikálně-technickém ústavu. A. F. Ioffe RAS vytvořil vědeckou školu E. F. Grosse [17]
Ve své autobiografii jmenuje tyto badatele patřící k této škole fyziků nové generace: M. F. Vuks, V. N. Csvetkov , I. G. Michajlov , N. A. Kuzmin, A. V. Korshunov, Sh. Sh. Raskin, E. V. Komarov, A. I. Valkov Stekhanov K. V. Nelson, V. A. Kolesova, B. P. Zakharchenya , I. I. Novak, A. A. Kaplyansky , V. A. Selkin, B. S. Razbirin, V. V. Sobolev, M. A. Yakobson, B. V. Novikov, M. L. Belle, A. A. M. V. Shultin, I Paslina, I. M. Sultinz. . [9]
Ale to samozřejmě není zdaleka vše, kdo si od vědce vzal jeho světonázor, metodologii experimentálního výzkumu a teoretické porozumění jejich výsledkům – schopnost najít správný směr pro další fundamentální výzkum, hledat nové cesty jejich rozvoje. . Byli mezi nimi i ti, kteří poslouchali jeho přednášky a četli podle docenta V. M. Sarnatského „Jevgenij Fedorovič... emocionálně a energicky hovořil o fyzice krystalů, o perspektivách výzkumu a praktického použití polovodičů“. Pravděpodobně je taková vášeň pro vědce z velké části způsobena jeho velkým zájmem o výtvarné umění, které Evgeny Fedorovich velmi dobře znal a rozuměl. [17]
V roce 2012 založila Optická společnost pojmenovaná po akademikovi D. S. Rožděstvenském každoročně udělovanou medaili E. F. Grosse [26] [27] , která se uděluje známým vědcům za mimořádný výzkum v oblasti spektroskopie polovodičů a dielektrik a nanostruktur na nich založených [28 ] .
Prvními v roce 2012, kteří byli medailí oceněni, byli nositel Nobelovy ceny, akademik Zh I. Alferov , profesoři Petrohradské státní univerzity V. F. Agekyan, I. Kh.-mat. Yu. G. Kusraev , S. A. Permogorov a B. S. Razbirin [29] [30] [31] [K 2] .
Slovníky a encyklopedie | |
---|---|
V bibliografických katalozích |