Joseph P. Heremans - Joseph P. Heremans

Joseph P. Heremans

Členství v NAE
Prof. Joseph P. Heremans.jpg
Heremans ve své laboratoři
Alma materUniversity of Louvain
Ocenění
Vědecká kariéra
Pole
Instituce
webová stránkatml.inženýrství.osu.edu

Joseph P. Heremans je kondenzovaná hmota experimentální fyzik na Ohio State University kde je držitelem titulů jako Ohio Eminent Scholar a profesor v Katedra strojního a leteckého inženýrství, s laskavým svolením na katedře fyziky a katedry materiálových věd a inženýrství.[1] Je členem National Academy of Engineering a kolega z Americká fyzická společnost a Americká asociace pro rozvoj vědy. Jeho výzkum se zaměřuje na magneto-transportní, termální a termoelektrický vlastnosti elektronů, fonony a zatočte dovnitř polovodiče s úzkou mezerou, semimetals, a nanostruktury.[2]Před OSU pracoval profesor Heremans jako vědecký pracovník a vedoucí výzkumu ve společnosti GM Research Lab od 1984-1998 a Výzkumné laboratoře Delphi (1999-2005), kde vyvinul laditelné IR diodové lasery a magnetické senzory.

Vzdělávání

Prof. Heremans byl vzděláván na École Polytechnique de Louvain, technické škole Katolické univerzity v Louvain (Université Catholique de Louvain ) kde obdržel Bakalář věd vzdělání v oboru Elektrotechnika (Ingénieur Civil Electricien) v roce 1975 následovaný titulem doktor aplikovaných věd (Docteur en Sciences Appliquées) v Aplikovaná fyzika v roce 1978. Jeho Ph.D. školení zahrnovalo stipendium pro výzkum s Belgickým institutem pro výzkum v průmyslu a zemědělství (IRSIA). Po ukončení formálního vzdělání pracoval profesor Heremans jako pozvaný postdoktorský vědec, mimo jiné v Oersted Institute v Kodaňská univerzita, kde pracoval pod vedením prof. Ole P. Hansena, Massachusetts Institute of Technology, kde pracoval pod vedením Prof. Millie Dresselhaus, a Ústav fyziky pevných látek při Tokijská univerzita, kde pracoval pod vedením prof. Seichi Tanuma. Souběžně s těmito postdoktorskými úkoly pracoval jako výzkumný pracovník pro Fonds National Belge de la Recherche Scientifique.

Kariéra a výzkum

Výzkum profesora Heremansa zahrnuje experimentální výzkum elektronů, magnonů a telefon dopravní vlastnosti; polovodič s úzkou mezerou fyzika (především slitiny InSb, PbTe a BiSb), semimetals (především vizmut a grafit) a nanostruktury. Jeho rané dílo v GM se zaměřilo na infračervené diodové lasery založené na PbTe a další vlastnosti polovodiče (např. ukázal, že roztavený uhlík je kov).

V 90. letech vyvinul profesor Heremans geometrický magnetoseebeck a magnetorezistence efekty, z nichž druhý vyústil v komerční snímače polohy používané na klikách a vačkových hřídelích GM. Na počátku dvacátých let jeho práce na kvantových drátech vyústila v objev velkých termopohony kvůli efektům kvantování velikosti.[3]V roce 2008 jeho tým publikoval důkazy, že rezonanční hladiny zvyšují termoelektrickou hodnotu zásluh, zT, v PbTe narušením elektronické hustoty stavů.[4]Těžiště jeho laboratoře přešlo kolem roku 2010 na spinové kaloritické účinky.[5][6]V roce 2012 jeho tým publikoval data prokazující obří spin-Seebeckův efekt v nemagnetickém materiálu; prokázali, že obří efekt spin-Seebeck v InSb je stejně velký jako největší hodnoty termopoweru, jaké byly kdy naměřeny.[7]V roce 2015 jeho tým publikoval experimentální důkaz, že fonony v diamagnetech reagují na magnetická pole, což dokazuje, že teplo a zvuk lze ovládat magneticky.[8]V nedávném přehledovém článku popisuje obtíže při získávání skutečně elektricky izolujících topologických izolátorů.[9] V poslední době spolu s několika kolegy vyvinul goniopolární materiály, materiály, které díky specifickému tvaru a topologii jejich povrchu Fermi vykazují současné chování n- a p-typů stejných nosičů náboje v závislosti na směru a typu měření.[10]

Během své kariéry publikoval více než 250 publikací v časopisech a konferenčních sbornících. Tyto publikace byly citovány již více než 11 000krát, přičemž jeho nejcitovanější článek „Zlepšení termoelektrické účinnosti v PbTe narušením elektronické hustoty států“ byl citován více než 1 800krát.[11] Bylo mu vydáno 39 amerických patentů a spoluautorem dvou knih.[12][13]

Vyznamenání a ocenění

V roce 1987 byl profesorem Heremans jmenován kolegou z Americká fyzická společnost za jeho průkopnickou práci v tepelná vodivost nízkodimenzionálních materiálů a elektronických magnetostrikce; a pro studium elektronických a tepelných vlastností polovodiče s úzkou mezerou, semimetals, a grafitové interkalační sloučeniny.[14] V roce 2011 byl jmenován členem Americká asociace pro rozvoj vědy,[15] a byl zvolen do National Academy of Engineering v roce 2013.[16]

Prof. Heremans získal několik ocenění na OSU: Clara M. a Peter L. Scott Award for Excellence in Engineering Education (2014), Lumley Interdisciplinary Research Award (2013, 2019), Lumley Award (2010), Innovators Award (2010) a Cena vynálezce roku (2011). Ve společnosti General Motors byl držitelem cen Charlese L. McCuena (1994), ceny Johna M. Campbella (1989) a ceny Boss Kettering (1994). V Delphi byl zvolen do Síně slávy vynálezců (1999), Zlatá úroveň (2004) a získal cenu za vynikající vědeckou cenu (2003).

Reference

  1. ^ Životopis ve státě Ohio
  2. ^ "Laboratoř tepelných materiálů". Columbus, Ohio: osu.edu.
  3. ^ Heremans, Joseph P .; Drozd, Christopher M .; Morelli, Donald T .; Wu, Ming-Cheng (7. května 2002). "Termoelektrická síla vizmutových nanokompozitů". Dopisy o fyzické kontrole. 88 (21): 216801. Bibcode:2002PhRvL..88u6801H. doi:10.1103 / PhysRevLett.88.216801. PMID  12059489.
  4. ^ Heremans, Joseph P .; Jovovic, Vladimir; Toberer, Eric S .; Saramat, Ali; Kurosaki, Ken; Charoenphakdee, Anek; Yamanaka, Shinsuke; Snyder, G. Jeffrey (28. července 2008). „Zlepšení termoelektrické účinnosti v PbTe narušením elektronické hustoty států“. Věda. 321 (5888): 554–557. Bibcode:2008Sci ... 321..554H. doi:10.1126 / science.1159725. PMID  18653890.
  5. ^ Jaworski, C. M .; Yang, J .; Mack, S .; Awschalom, D. D .; Heremans, J. P .; Myers, R. C. (26. září 2010). "Pozorování spin-Seebeckova jevu ve feromagnetickém polovodiči". Přírodní materiály. 9 (11): 898–903. arXiv:1007.1364. Bibcode:2010NatMa ... 9..898J. doi:10.1038 / nmat2860. PMID  20871608.
  6. ^ Boona, Stephen R .; Myers, Roberto C .; Heremans, Joseph P. (10. ledna 2014). "Spin kaloritronika". Energetika a věda o životním prostředí. 7 (3): 885–910. doi:10.1039 / C3EE43299H.
  7. ^ Jaworski, C.M .; Myers, R.C .; Johnston-Halperin, E .; Heremans, Joseph P. (12. července 2012). "Obří spin Seebeckův efekt v nemagnetickém materiálu". Příroda. 487 (7406): 210–213. Bibcode:2012Natur.487..210J. doi:10.1038 / příroda11221. PMID  22785317.
  8. ^ Jin, Hyungyu; Restrepo, Oscar D .; Antolin, Nikolas; Boona, Stephen R .; Windl, Wolfgang; Myers, Roberto C .; Heremans, Joseph P. (23. března 2015). "Fononem indukovaná diamagnetická síla a její účinek na mřížkovou tepelnou vodivost". Přírodní materiály. 14 (6): 601–606. Bibcode:2015NatMa..14..601J. doi:10.1038 / nmat4247. PMID  25799325.
  9. ^ Heremans, Joseph P .; Cava, Robert J .; Samarth, Nitin (5. září 2017). "Tetradymity jako termoelektrika a topologické izolátory". Materiály pro hodnocení přírody. 2 (10): 17049. Bibcode:2017NatRM ... 217049H. doi:10.1038 / natrevmats.2017.49.
  10. ^ On, B .; Wang, Y .; Arguilla, M. Q .; Cultrara, N. D .; Scudder, M. R.; Goldberger, J. E .; Windl, W .; Heremans, J. P. (2019). „Fermiho povrchový geometrický počátek polarity vedení závislé na ose ve vrstvených materiálech“. Přírodní materiály. 18 (6): 568. Bibcode:2019NatMa..18..568H. doi:10.1038 / s41563-019-0309-4.
  11. ^ „Citation Number“. Základní kolekce Web of Science. Citováno 12. března 2018.
  12. ^ Böer, Karl W. (2002). Průzkum fyziky polovodičů. Wiley-Interscience.
  13. ^ Jonker, Berend T .; Heremans, Joseph P. (1989). Růst, charakterizace a vlastnosti ultratenkých magnetických filmů a vícevrstev (sborník Symposium Society of Materials Research Society). Společnost pro výzkum materiálů. ISBN  978-1558990241.
  14. ^ „Joseph Pierre Heremans“. Archiv kolegů APS. Americká fyzická společnost. Citováno 14.prosince 2018.
  15. ^ „Heremans, Joseph P.“ Archiv spolupracovníků AAAS. Americká asociace pro rozvoj vědy. Citováno 14.prosince 2018.
  16. ^ „Heremans, Joseph P.“ National Academy of Engineering. Citováno 15.prosince 2018.