Sir Andrey Konstantinovich Geim er stipendiat i Royal Society, stipendiat ved University of Manchester og en russisk-født britisk-nederlandsk fysiker. Sammen med Konstantin Novoselov ble han tildelt Nobelprisen i fysikk i 2010 for sitt arbeid med grafen. Han er for tiden Regius-professor og direktør for Center for Meso-Science and Nanotechnology ved University of Manchester.
Andrey Geim: biografi
Født 21.10.58 i familien til Konstantin Alekseevich Geim og Nina Nikolaevna Bayer. Foreldrene hans var sovjetiske ingeniører av tysk opprinnelse. Ifølge Geim var hans mors bestemor jøde, og han led av antisemittisme fordi etternavnet hans høres jødisk ut. Spillet har en bror Vladislav. I 1965 flyttet familien til Nalchik, hvor han studerte ved en skole som spesialiserte seg i engelsk. Etter å ha blitt uteksaminert med utmerkelser, prøvde han to ganger å gå inn i MEPhI, men ble ikke akseptert. Så søkte han til Moskva-instituttet for fysikk og teknologi, og denne gangen klarte han å komme inn. I følge hanIfølge ham studerte studentene veldig hardt – presset var så sterkt at folk ofte brøt sammen og forlot studiene, og noen endte opp med depresjon, schizofreni og selvmord.
akademisk karriere
Andrey Geim mottok vitnemålet sitt i 1982, og i 1987 ble han doktorgrad i metallfysikk ved Institute of Solid State Physics ved det russiske vitenskapsakademiet i Chernogolovka. Ifølge forskeren ønsket han på den tiden ikke å følge denne retningen, og foretrakk elementærpartikkelfysikk eller astrofysikk, men i dag er han fornøyd med valget sitt.
Game jobbet som forsker ved Institute of Microelectronics Technology ved det russiske vitenskapsakademiet, og siden 1990 ved universitetene i Nottingham (to ganger), Bath og København. Ifølge ham kunne han forske i utlandet, og ikke befatte seg med politikk, og derfor bestemte han seg for å forlate USSR.
Jobber i Nederland
Andrey Geim tok sin første heltidsstilling i 1994, da han ble adjunkt ved Universitetet i Nijmegen, hvor han studerte mesoskopisk superledning. Han fikk senere nederlandsk statsborgerskap. En av doktorgradsstudentene hans var Konstantin Novoselov, som ble hans viktigste forskningspartner. Men ifølge Geim var hans akademiske karriere i Nederland langt fra rosenrød. Han ble tilbudt professorater ved Nijmegen og Eindhoven, men han avslo det fordi han fant det nederlandske akademiske systemet for hierarkisk og fullt av småpolitikk, det er helt forskjellig fra det britiske, der alle ansatte er like i rettigheter. I sin Nobel-forelesning sa Game senere at denne situasjonen var litt surrealistisk, ettersom utenfor universitetets murer ble han ønsket hjertelig velkommen over alt, inkludert veilederen og andre vitenskapsmenn.
Flytter til Storbritannia
I 2001 ble Game professor i fysikk ved University of Manchester, og ble i 2002 utnevnt til direktør for Manchester Center for Meso-Science and Nanotechnology og professor Langworthy. Hans kone og mangeårige samarbeidspartner Irina Grigorieva flyttet også til Manchester som lærer. Senere ble Konstantin Novoselov med dem. Siden 2007 har Game vært seniorstipendiat ved Engineering and Physical Science Research Council. I 2010 utnevnte universitetet i Nijmegen ham til professor i innovative materialer og nanovitenskap.
Research
Game har funnet en enkel måte å isolere et enkelt lag med grafittatomer, kjent som grafen, i samarbeid med forskere fra University of Manchester og IMT. I oktober 2004 publiserte gruppen funnene sine i tidsskriftet Science.
Grafen består av et lag med karbon, hvis atomer er ordnet i form av todimensjonale sekskanter. Det er det tynneste materialet i verden, samt et av de sterkeste og hardeste. Stoffet har mange potensielle bruksområder og er et utmerket alternativ til silisium. En av de første bruksområdene for grafen kan være utviklingen av fleksible berøringsskjermer, sa Geim. Han patenterte ikke det nye materialet fordi det ville kreve en vissomfang og partner i industrien.
Fysikeren utviklet et biomimetisk lim som ble kjent som gekkotape på grunn av klebrigheten til gekkoens lemmer. Disse studiene er fortsatt i en tidlig fase, men gir allerede håp om at folk i fremtiden vil kunne klatre i tak som Spider-Man.
I 1997 studerte Game effekten av magnetisme på vann, noe som førte til den berømte oppdagelsen av direkte diamagnetisk levitasjon av vann, som ble viden kjent på grunn av demonstrasjonen av en leviterende frosk. Han jobbet også med superledning og mesoskopisk fysikk.
Når det gjelder valg av emner for forskningen hans, sa Game at han forakter tilnærmingen til at mange velger et emne for sin doktorgrad og deretter fortsetter det samme emnet frem til pensjonisttilværelsen. Før han fikk sin første fulltidsstilling byttet han fag fem ganger, og det hjalp ham å lære mye.
I en avis fra 2001 k alte han sin elskede hamster Tisha som medforfatter.
Historien om oppdagelsen av grafen
En høstkveld i 2002 tenkte Andrey Geim på karbon. Han spesialiserte seg på mikroskopisk tynne materialer og lurte på hvordan de tynneste lagene av materie kunne oppføre seg under visse eksperimentelle forhold. Grafitt, sammensatt av monoatomiske filmer, var en åpenbar kandidat for forskning, men standardmetoder for å isolere ultratynne prøver ville overopphetes og ødelegge den. Så Game tildelte en av de nye doktorgradsstudentene, Da Jiang,prøv å få en så tynn prøve som mulig, til og med noen hundre lag med atomer, ved å polere en grafittkrystall en tomme i størrelse. Noen uker senere tok Jiang med et karbonkorn i en petriskål. Etter å ha undersøkt det under et mikroskop, ba Game ham prøve igjen. Jiang sa at dette var alt som var igjen av krystallen. Mens Game på spøk bebreidet ham for å ha tørket et fjell for å få et sandkorn, så en av hans eldre klumper av brukt tape i søppelkurven, hvis klebrige side var dekket med en grå, lett skinnende film av grafittrester.
I laboratorier rundt om i verden bruker forskere tape for å teste de selvklebende egenskapene til eksperimentelle prøver. Lagene av karbon som utgjør grafitt er løst bundet (siden 1564 har materialet vært brukt i blyanter, da det etterlater et synlig merke på papiret), slik at den selvklebende tapen lett skiller skjellene. Game plasserte et stykke gaffatape under et mikroskop og fant ut at tykkelsen på grafitten var tynnere enn det han hadde sett så langt. Ved å brette, klemme og trekke fra hverandre båndet klarte han å oppnå enda tynnere lag.
Game lyktes i å isolere et todimensjon alt materiale for første gang: et monoatomisk lag av karbon, som under et atommikroskop ser ut som et flatt gitter av sekskanter, som minner om en honningkake. Teoretiske fysikere k alte et slikt stoff grafen, men de antok ikke at det kunne fås ved romtemperatur. Det så ut til at materialet ville gå i oppløsning til mikroskopiske kuler. I stedet så Game at grafen forble i ettfly som kruser når materie stabiliserer seg.
Graphene: bemerkelsesverdige egenskaper
Andrei Game fikk hjelp av hovedfagsstudenten Konstantin Novoselov, og de begynte å studere et nytt stoff fjorten timer om dagen. I løpet av de neste to årene gjennomførte de en rekke eksperimenter, der de oppdaget materialets fantastiske egenskaper. På grunn av sin unike struktur kan elektroner, uten å bli påvirket av andre lag, bevege seg gjennom gitteret uhindret og uvanlig raskt. Konduktiviteten til grafen er tusenvis av ganger høyere enn for kobber. Spillets første åpenbaring var observasjonen av en utt alt "felteffekt" som oppstår i nærvær av et elektrisk felt, som tillater kontroll av ledning. Denne effekten er en av de definerende egenskapene til silisium som brukes i databrikker. Dette antyder at grafen kan være en erstatning som datamaskinprodusenter har lett etter i årevis.
Veien til anerkjennelse
Game og Konstantin Novoselov skrev en tresiders artikkel som beskrev funnene deres. Det ble avvist to ganger av Nature, med en anmelder som sa at det var umulig å isolere et stabilt todimensjon alt materiale, og en annen som ikke så "tilstrekkelig vitenskapelig fremgang" i det. Men i oktober 2004 ble en artikkel med tittelen "Electric Field Effect in Atomically Thick Carbon Films" publisert i tidsskriftet Science, som gjorde et stort inntrykk på forskere - foran deres øyne ble fantasien virkelighet.
Et skred av oppdagelser
Laboratorier rundt om i verden begynte forskning ved å bruke Geims teipteknikk, og forskere har identifisert andre egenskaper ved grafen. Selv om det var det tynneste materialet i universet, var det 150 ganger sterkere enn stål. Grafen viste seg å være formbart, som gummi, og kunne strekke seg opptil 120 % av lengden. Takket være forskningen til Philip Kim, og deretter forskere ved Columbia University, ble det funnet at dette materialet er enda mer elektrisk ledende enn tidligere funnet. Kim satte grafen i et vakuum der intet annet materiale kunne bremse bevegelsen til dets subatomære partikler, og viste at det har "mobilitet" - hastigheten som en elektrisk ladning går gjennom en halvleder - 250 ganger raskere enn silisium.
Tech race
I 2010, seks år etter oppdagelsen av Andrei Geim og Konstantin Novoselov, ble Nobelprisen tross alt tildelt dem. På den tiden k alte media grafen for et «vidundermateriale», et stoff som «kan forandre verden». Han ble oppsøkt av akademiske forskere innen fysikk, elektroteknikk, medisin, kjemi osv. Det ble utstedt patenter for bruk av grafen i batterier, fleksible skjermer, vannavs altingssystemer, avanserte solceller, ultraraske mikrodatamaskiner.
Forskere i Kina har laget verdens letteste materiale - grafen aerogel. Den er 7 ganger lettere enn luft – én kubikkmeter materie veier bare 160 g. Grafen aerogel lages ved å frysetørke en gel som inneholder grafen og nanorør.
Til University of Manchester,der Game og Novoselov jobber, investerte den britiske regjeringen 60 millioner dollar for å opprette National Graphene Institute på grunnlag av dette, som ville tillate landet å være på nivå med verdens beste patentinnehavere - Korea, Kina og USA, som startet rase for å lage verdens første revolusjonerende produkter basert på nytt materiale.
Æres titler og priser
Et eksperiment med magnetisk levitasjon av en levende frosk ga ikke helt det resultatet som Michael Berry og Andrey Game forventet. Ig Nobelprisen ble tildelt dem i 2000
I 2006 mottok Game Scientific American 50-prisen.
I 2007 tildelte Institutt for fysikk ham Mott-prisen og medaljen. Samtidig ble Game valgt til stipendiat i Royal Society.
Game og Novoselov delte Europhysics-prisen 2008 "for oppdagelsen og isoleringen av det monoatomiske laget av karbon og bestemmelsen av dets bemerkelsesverdige elektroniske egenskaper." I 2009 mottok han Kerber-prisen.
Andre Geim John Carthy-prisen 2010 fra US National Academy of Sciences ble gitt "for hans eksperimentelle realisering og studie av grafen, en todimensjonal form for karbon."
Også i 2010 mottok han et av de seks æresprofessoratene til Royal Society og Hughes-medaljen "for den revolusjonerende oppdagelsen av grafen og dets bemerkelsesverdige egenskaper." Geim har blitt tildelt æresdoktorgrader fra Delft University of Technology, ETH Zürich, UniversitiesAntwerpen og Manchester.
I 2010 ble han tildelt Order of the Netherlands Lion for sine bidrag til nederlandsk vitenskap. I 2012, for tjenester til vitenskap, ble Game forfremmet til ungkarsriddere. Han ble valgt til utenlandsk korresponderende medlem av United States Academy of Sciences i mai 2012
Nobelprisvinner
Game og Novoselov ble tildelt Nobelprisen i fysikk i 2010 for deres banebrytende arbeid med grafen. Da Game hørte om prisen, sa Game at han ikke forventet å motta den i år og har ingen planer om å endre sine umiddelbare planer. En moderne fysiker har uttrykt håp om at grafen og andre todimensjonale krystaller vil forandre menneskehetens daglige liv på samme måte som plasten gjorde. Prisen gjorde ham til den første personen som vant både Nobelprisen og Ig Nobelprisen på samme tid. Forelesningen fant sted 8. desember 2010 ved Stockholms universitet.
