Shoucheng Zhang - Shoucheng Zhang
Shoucheng Zhang | |
---|---|
narozený | Šanghaj, Čína | 15. února 1963
Zemřel | 1. prosince 2018 | (ve věku 55)
Národnost | americký |
Alma mater | Fudanská univerzita Freie Universität Berlin Univerzita Stony Brook (PhD ) |
Známý jako | Kvantová rotace Hallův efekt Topologické izolátory Teorie pole z kvantový Hallův jev TAKŽE 5) teorie vysokoteplotní supravodivost |
Ocenění | Cena za fyziku (2010) Cena Olivera Buckleyho (2012) Diracova medaile ICTP (2012) Cena Fyzikálních hranic v základní fyzice (2013) Franklinova medaile (2015) NAS (2015) |
Vědecká kariéra | |
Pole | Fyzika |
Instituce | Stanfordská Univerzita Fudanská univerzita |
Doktorský poradce | Peter van Nieuwenhuizen |
Shoucheng Zhang (čínština : 张 首 晟; 15. února 1963 - 1. prosince 2018) byl čínsko-americký fyzik, který byl profesorem JG Jackson a CJ Wood fyzika na Stanfordská Univerzita. Byl kondenzovaná hmota teoretik známý svou prací na topologické izolátory, kvantový Hallův jev, kvantový spin Hallův efekt, spintronika, a vysokoteplotní supravodivost. Podle Národní akademie věd:[1]
Objevil nový stav hmoty zvaný topologický izolátor, ve kterém mohou elektrony vést podél okraje bez rozptylu, což umožňuje novou generaci elektronických zařízení s mnohem nižší spotřebou energie. Za tuto převratnou práci získal řadu mezinárodních ocenění, včetně Buckleyho ceny, Diracovy medaile a ceny, ceny za fyziku v Evropě, ceny za hranice fyziky a medaile Benjamina Franklina.
Založil rizikový kapitál firma Danhua Capital.[2]
Životopis
Zhang se narodil v Šanghaj, Čína v roce 1963. Byl přijat Fudanská univerzita v roce 1978 ve věku 15 let a v roce 1980 odešel do zahraničí studovat na Svobodná univerzita v Berlíně v Západní Berlín, kde získal titul B.S. v roce 1983. Poté pokračoval v postgraduálním studiu na Univerzita Stony Brook (dále jen Státní univerzita v New Yorku, Stony Brook ). Ve Stony Brook zpočátku studoval supergravitaci (titul Ph.D. získal v roce 1987) u svého poradce Petera van Nieuwenhuizen, poté se na radu svého osobního hrdiny laureáta Nobelovy ceny obrátil na kondenzovanou látku. Chen-Ning Yang. V posledním roce ve Stony Brook přešel na fyziku kondenzovaných látek pod dohledem Stevena Kivelsona.
Zhang byl postdoktorandem na ITP v Santa Barbaře v letech 1987 až 1989. Poté nastoupil do výzkumného centra IBM Almaden jako člen výzkumného týmu v letech 1989 až 1993. Poté nastoupil na Stanford University jako odborný asistent fyziky. Počínaje rokem 2004 současně držel (na základě zdvořilostního jmenování) tituly profesora Aplikovaná fyzika a profesor Elektrotechnika na Stanford University. V roce 2007kvantový spin Hallův efekt „objevený Zhangem byl od roku 2006 jmenován jedním z„ deseti nejvýznamnějších vědeckých objevů na světě “ Vědecký časopis. V roce 2010 byl jmenován profesorem fyziky J. G. Jacksonem a C. J. Woodem.[3]
V roce 2009 byl Zhang vybrán jako součást panelu odborníků pro Program Tisíc talentů. V roce 2013 vytvořila Zhang společnost Danhua Capital, a rizikový kapitál firma, která ve dvou fondech získala 434,5 milionu dolarů.[2] Mezi hlavní investory společnosti Danhua Capital patří státní pekingský vládní podnik Zhongguancun Development Group (ZDG), který je napojen na čínský program přenosu technologií Vyrobeno v Číně 2025.[4] Působil také jako nezávislý nevýkonný ředitel ve společnostech Lenovo Group a Meitu.[5]
Zhangova manželka Barbara je softwarová inženýrka v IBM. Setkali se ve školce v Šanghaji. Spolu mají dvě děti, syna Briana a dceru Stephanie.[6]
Zhang zemřel v San Francisku 1. prosince 2018 ve věku 55 let při zjevné sebevraždě. Jeho rodina ve svém prohlášení uvedla, že zemřel „poté, co bojoval s Deprese."[7][8][9] Zhang byl křesťan.[1]
Vědecké úspěchy
Zhang byl jedním ze zakladatelů oboru topologických izolátorů. Učinil jeden z prvních teoretických návrhů Hallova jevu kvantové rotace. Brzy po počátečním teoretickém návrhu jeho skupina teoreticky předpověděla první realistický Hallův kvantový spinový materiál v kvantových jamkách HgTe.[10] Tato předpověď byla brzy experimentálně potvrzena,[11] zahájení celosvětových výzkumných aktivit. Následně jeho skupina předpověděla řadu nových topologických stavů hmoty a topologických účinků, včetně Bi2Se3 rodina 3D topologické izolátory,[12] topologický magnetoelektrický efekt,[13] kvantový anomální Hallův jev v magnetické topologické izolátory, časově reverzní invariantní topologické supravodiče a realizace chirálního topologického supravodiče a chirálního Majoranské fermiony za použití kvantová anomální Hall stav v blízkosti supravodiče. Většina z těchto předpovězených vlastností byla nyní experimentálně pozorována.
Dříve Zhang významně přispíval také do dalších oblastí fyziky. On a spolupracovníci odvodili topologickou (Forma Chern – Simons ) teoretický popis kvantového pole nových vlastností frakčních kvantových Hallových kapalin,[14] a navrhl globální fázový diagram pro kvantové Hallovy stavy s mnoha funkcemi, které byly od té doby experimentálně pozorovány. Zobecnil teorii frakčního kvantového Hallova jevu na vyšší dimenze a dal ji do souvislosti s fyzikou základních částic. Navrhl také vlivnou teorii vysokoteplotní supravodivost na principu rozšířené symetrie.[15]
Na začátku roku 2000 Zhang a jeho spolupracovníci oživili pole spintroniky tím, že navrhli Hallův vnitřní efekt a spojili jej s geometrickými fázemi v kvantové mechanice. Tento návrh stimuloval rozsáhlou teoretickou a experimentální práci a také přispěl k pozdějšímu vývoji týkajícímu se Hallova jevu kvantového spinu a obecněji topologických izolátorů.
V letech 2010–2015 Zhang a jeho skupina fyziků v Stanfordská Univerzita napsal tři teoretické práce, kde úspěšně ukázal, jak testovat Ettore Majorana teorie o Majoránský fermion, nebo to, co dříve bylo jen vědeckou hypotézou, že částice může být její vlastní antičástice, bez potřeby vnějších sil majících stejnou hmotnost s opačným nábojem elektronu.[16]
Vyznamenání a ocenění
Zhang byl členem Americká fyzická společnost a kolega z Americká akademie umění a věd. Obdržel Guggenheimovo společenství v roce 2007 Cena Alexandra von Humboldta za výzkum v roce 2009, Cena za fyziku v roce 2010,[17] the Cena Olivera Buckleyho v roce 2012 Diracova medaile a cena v roce 2012, cena za fyzikální hranice v roce 2013, laureáti citace „Nobelovy ceny“ od Thomson Reuters v roce 2014,[18] a Medaile Benjamina Franklina Thomson Reuters ho v roce 2014 označil za jednoho z nejlepších kandidátů na Nobelovu cenu.[19] Byl zvolen za člena USA Národní akademie věd v roce 2015.
- Chlapík, Americká fyzická společnost
- Chlapík, Americká akademie umění a věd [20]
- Guggenheim Fellow, 2007
- Cena Alexandra von Humboldta za výzkum 2009
- Cena za fyziku, 2010[17]
- Cena Olivera Buckleyho, 2012 [21]
- Diracova medaile ICTP, 2012 [22]
- Cena za fyziku na hranicích, 2013 [23][24]
- Laureáti citace „Nobelovy ceny“ Thomson Reuters, 2014 [25]
- Medaile Benjamina Franklina, 2015 [26][27]
- Člen, Národní akademie věd (NAS)[28][1]
- Zahraniční člen, Čínská akademie věd
Vybrané publikace
- Kvantový spin Hallův efekt v HgTe kvantově dobře teoreticky předpovězeno[29]
- Kvantový spin Hallův efekt v HgTe kvantově dobře experimentálně prokázáno[30]
- Topologická teorie pole z invariantní obrácení času izolátory [13]
- Topologické izolátory v Bi2Se3, Bi2Te3 a Sb2Te3[31]
- Recenze moderní fyziky[32]
Reference
- ^ A b "Shoucheng Zhang". Národní akademie věd. 2018. Citováno 7. prosince 2018.
- ^ A b Yang, Yingzhi; Huang, Zheping (6. prosince 2018). „Zhang Shoucheng, stanfordský fyzik a technologický kapitalista zemřel po bitvě s depresí'". South China Morning Post. Citováno 6. prosince 2018.
- ^ „SHOUCHENG ZHANG, Katedra fyziky, Stanford University“. Archivovány od originál dne 18.01.2013.
- ^ „Fyzik propojen s čínským programem“. Washington Times. Citováno 2018-12-14.
- ^ „Renomovaný stanfordský fyzik Shoucheng Zhang umírá v 55 letech - Caixin Global“. www.caixinglobal.com. Citováno 2018-12-06.
- ^ Zhang, Qidong (21. února 2014). „Shoucheng Zhang: Maotai a možná Nobelova cena čekají na tohoto vědce“. Čína denně. Citováno 7. prosince 2018.
Zhangova manželka Barbara, kterou znal od mateřské školy, je softwarová inženýrka v IBM.
- ^ Han Shengjiang 韩 声 江 (06.12.2018). „终年 华裔 物理学家 张 首 晟 教授 去世 , 终年 55 岁“. Papír. Citováno 2018-12-06.
- ^ Castelvecchi, Davide (8. prosince 2018). „Průkopník topologické fyziky Shoucheng Zhang umírá: Teoretický fyzik byl mezi prvními, kdo předpověděl, že fenomén topologie může vést k exotickým stavům hmoty“. Příroda. doi:10.1038 / d41586-018-07709-r. Citováno 9. prosince 2018.
- ^ Garisto, Daniel (10. prosince 2018). „Shoucheng Zhang 1963-2018“. Americká fyzická společnost. Citováno 20. května 2019.
- ^ Bernevig, B. A .; Hughes, T.L .; Zhang, S. C. (2006). „Kvantový spin Hallův jev a topologický fázový přechod v kvantových jamkách HgTe“. Věda. 314 (5806): 1757–1761. arXiv:cond-mat / 0611399. Bibcode:2006Sci ... 314.1757B. doi:10.1126 / science.1133734. PMID 17170299.
- ^ König, M .; et al. (2007). "Stav kvantového spinového Hallova izolátoru v kvantových jamkách HgTe". Věda. 318 (5851): 766–770. arXiv:0710.0582. Bibcode:2007Sci ... 318..766K. doi:10.1126 / science.1148047. PMID 17885096.
- ^ Zhang, H. J .; et al. (2009). "Topologické izolátory v Bi2Se3, Bi2Te3 a Sb2Te3 s jediným Diracovým kuželem na povrchu". Fyzika přírody. 5 (6): 438–442. Bibcode:2009NatPh ... 5..438Z. doi:10.1038 / nphys1270.
- ^ A b Qi, X. L .; Hughes, T.L .; Zhang, S. C. (2008). "Topologická teorie pole časově reverzních invariantních izolátorů". Fyzický přehled B. 78 (19): 195424. arXiv:0802.3537. Bibcode:2008PhRvB..78s5424Q. doi:10.1103 / PhysRevB.78.195424.
- ^ Zhang, S. C. (1992). „Chern – Simons – Landau – Ginzburgova teorie frakčního kvantového Hallova jevu“. International Journal of Modern Physics B. 6 (1): 25–58. doi:10.1142 / S0217979292000037.
- ^ Zhang, S. C. (1997). „Jednotná teorie založená na SO (5) symetrii supravodivosti a antiferromagnetismu“. Věda. 275 (5303): 1089–1096. doi:10.1126 / science.275.5303.1089. PMID 9027303.
- ^ Prof. Shoucheng Zhang, Shoucheng Zhang: „Kvantové výpočty, umělá inteligence a blockchain: budoucnost IT“ na Youtube „Přednáška na Google Corp. / červen 2018, minuty 7:42 - nás.
- ^ A b „Topologické kvintetové pytle Cena za fyziku“. Svět fyziky. 21. června 2010. Citováno 7. prosince 2018.
Pět fyziků, kteří nám přinesli kvantový spin-Hallův efekt a topologické izolátory, získalo letošní cenu Europhysics Prize od divize kondenzovaných látek Evropské fyzikální společnosti. Vítězi se stal Shoucheng Zhang ze Stanfordské univerzity; Charles Kane a Eugene Mele z University of Pennsylvania; a Hartmut Buhmann a Laurens Molenkamp z německé univerzity ve Würzburgu.
- ^ „Seznamte se s vědci, kteří by mohli vyhrát letošní Nobelovu cenu za fyziku“. Business Insider. 2014-09-25.
- ^ „Thomson Reuters předpovídá nositele Nobelovy ceny na rok 2014, prognóza vědců o uznání Nobelovy ceny“. Thomson Reuters. 2014-09-20. Archivovány od originál dne 2014-09-29.
- ^ „Osm Stanfordských vědců jmenovaných na Americkou akademii umění a věd“. News.stanford.edu. 2011-04-22. Citováno 2012-01-29.
- ^ „Cena Olivera E. Buckleyho za kondenzovanou hmotu“. Aps.org. 27. července 2011. Citováno 7. prosince 2018.
Pro teoretickou predikci a experimentální pozorování kvantového spinového Hallova jevu, otevření pole topologických izolátorů.
- ^ „Triumf pro teoretickou fyziku: Medailisté uznávají Dircův nepopiratelný vliv na vývoj topologických teorií izolátorů“. Mezinárodní centrum pro teoretickou fyziku. 4. července 2013. Citováno 7. prosince 2018.
Tři fyzici kondenzovaných látek, F. Duncan M. Haldane (Princeton University, USA), Charles L. Kane (University of Pennsylvania, USA) a Shoucheng Zhang (Stanford University, USA), jejichž výzkum připravil půdu pro rozšiřování znalostí o topologických izolátoři byli předáni Diracovými medailemi na slavnostním předávání cen, které se konalo dne 4. července 2013 v ICTP.
- ^ „Cena za fyziku na hranicích“. fyzika.stanford.edu.
- ^ „Laureáti: Shoucheng Zhang“. BreakthroughPrize.org. 2013. Citováno 7. prosince 2018.
Cena Fyzikální hranice 2013 za základní fyziku: Za teoretickou predikci a experimentální objev topologických izolátorů
- ^ „Thomson Reuters předpovídá nositele Nobelovy ceny na rok 2014, prognóza vědců o uznání Nobelovy ceny“. Thomson Reuters. Archivovány od originál dne 26. 9. 2014.
- ^ "Medaile Benjamina Franklina". news.stanford.edu. 2014-11-03.
- ^ "Shoucheng Zhang". Franklin Institute. 2015. Citováno 7. prosince 2018.
Citace: Charles Kane a Eugene Mele, za jejich průkopnické teoretické příspěvky vedoucí k objevu nové třídy materiálů zvaných topologické izolátory a za jejich predikci specifických sloučenin vykazujících nové vlastnosti očekávané od těchto nových materiálů.
- ^ „Devět členů fakulty ze Stanfordu zvolených do Národní akademie věd“. news.stanford.edu. 2015-04-30.
- ^ Bernevig, B. A .; Hughes, T. L .; Zhang, S.-C .; Roth, Andreas; Buhmann, Hartmut; Molenkamp, Laurens W .; Qi, Xiao-Liang; Zhang, Shou-Cheng (15. 12. 2006). „Kvantový Spin Hallův efekt a topologická fázová přeměna v kvantových jamkách HgTe“. Věda. 314 (5806): 1757–1761. arXiv:cond-mat / 0611399. Bibcode:2006Sci ... 314.1757B. doi:10.1126 / science.1133734. PMID 17170299.
- ^ Konig, M .; Wiedmann, S .; Brune, C .; Roth, A .; Buhmann, H .; Molenkamp, L. W .; Qi, X.-L .; Zhang, S.-C. (2007). "Stav kvantového spinového sálu v HgTe kvantových jamkách". Věda. 318 (5851): 766–770. arXiv:0710.0582. Bibcode:2007Sci ... 318..766K. doi:10.1126 / science.1148047. PMID 17885096.
- ^ Zhang, Shou-Cheng; Fang, Zhong; Dai, Xi; Qi, Xiao-Liang; Liu, Chao-Xing; Zhang, Haijun (červen 2009). "Topologické izolátory v Bi2Se3, Bi2Te3 a Sb2Te3 s jediným Diracovým kuželem na povrchu". Fyzika přírody. 5 (6): 438–442. Bibcode:2009NatPh ... 5..438Z. CiteSeerX 10.1.1.475.1975. doi:10.1038 / nphys1270.
- ^ Qi, X. L .; Zhang, S. C. (2011). "Topologické izolátory a supravodiče". Recenze moderní fyziky. 83 (4): 1057–1110. arXiv:1008.2026. Bibcode:2011RvMP ... 83.1057Q. doi:10.1103 / RevModPhys.83.1057.