Walter Kohn był urodzonym w Austrii amerykańskim fizykiem teoretycznym i chemikiem teoretycznym, który zdobył nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1998 r. Za rozwój teorii gęstości. Nagrodę podzielił z Johnem Pople, który niezależnie przeprowadził prace obliczeniowe w mechanice kwantowej. Teoria funkcjonału gęstości Kohna pomogła włączyć efekty mechaniki kwantowej do gęstości elektronowej. Co więcej, to dzięki jego teorii udaremniono odwieczne przekonanie o rozliczaniu każdego ruchu elektronu. Zamiast tego pokazał, że można spojrzeć na średnią gęstość elektronów w przestrzeni. To dało światu naukowemu lepsze zrozumienie i nowy wgląd w obliczenia dotyczące struktur chemicznych i reakcji. Uprościło to również obliczenia potrzebne do zrozumienia wiązania elektronów między atomami w cząsteczkach. Za swojego życia Kohn był nagradzany licznymi nagrodami i wyróżnieniami za jego niezwykły wkład w naukę. Był członkiem wielu prestiżowych instytucji naukowych i społeczności.
Dzieciństwo i wczesne życie
Walter Kohn urodził się 9 marca 1923 r. W Wiedniu (Austria) w Salomon i Gittel Kohn. Jego najwcześniejsze wspomnienie z dzieciństwa polegało na ujarzmieniu przez austriacki reżim nazistowski.
Kohn zdobył wczesną edukację w publicznej szkole podstawowej. Później zapisał się do Akademische Gymnasium, gdzie zainteresował się łaciną i greką.
W 1938 r., Kiedy Niemcy Hitlera zaanektowały Austrię, Kohnowie zostali zniszczeni finansowo i społecznie. Ich rodzinny interes został skonfiskowany i pozbawiono ich wolności. Młody Kohn został wydalony ze szkoły. Następnie wstąpił do szkoły żydowskiej, gdzie rozwinął swoje zainteresowania matematyką i naukami ścisłymi.
Podczas II wojny światowej Kohn został przetransportowany do Anglii w słynnej akcji ratunkowej Kindertransport, a jego rodzice nie mogli opuścić Austrii. Najpierw został zabrany do Anglii, gdzie przebywał u Hauffów, którzy mieli relacje biznesowe ze starszym Kohnem. Ponieważ jednak miał obywatelstwo niemieckie, Brytyjczycy wysłali go do Kanady. W Kanadzie dr Bruno Mendel był jego opiekunem.
W końcu osiedlił się w obozie w Trois-Rivieres, przeznaczonym dla niemieckich internowanych i uchodźców, w Kanadzie. Kohn ukończył szkołę średnią w placówkach edukacyjnych w obozie. Akademicki bystry, zdał maturalny egzamin McGill University i egzaminy z matematyki, fizyki i chemii na poziomie maturalnym seniorów.
Kohn z powodzeniem uzyskał przyjęcie na University of Toronto. Ponieważ nie pozwolono mu wejść do budynku chemii, zdecydował się na fizykę i matematykę. W 1945 roku ukończył studia licencjackie z matematyki stosowanej, a rok później uzyskał tytuł magistra w tej dziedzinie.
Otrzymując stypendium Lehmanna, Kohn wstąpił na prestiżowy Uniwersytet Harvarda. Pod kierunkiem Juliana Schwingera opracował metodę wariacyjną wariancji rozpraszania trzech ciał Greena jako temat swojej pracy magisterskiej. W 1948 r. Kohn odniósł sukces, odkrywając elementarne sformułowanie wariacyjnej zasady rozpraszania. W tym samym roku uzyskał stopień doktora fizyki.
Kariera
Po ukończeniu studiów doktoranckich Kohn pozostał na Harvardzie, pełniąc funkcję naukowca i nauczyciela. Przez dwa lata dzielił biuro z Sidneyem Borowitzem i pomagał Schwingerowi w jego pracy nad elektrodynamiką kwantową i wyłaniającą się teorią pola silnych oddziaływań między nukleonami i mezonami.
Podczas pobytu na Harvardzie znalazł się również pod wpływem Van Vlecka i podgatunku, fizyki ciała stałego. Kohn nawet chwilowo przewodniczył pozycji Vlecka jako nauczyciela fizyki ciała stałego podczas jego nieobecności. Praca ta dała mu możliwość poszerzenia swojej wiedzy na nowej arenie fizyki, która była mu mniej znana.
W 1950 roku uzyskał stypendium w National Research Council w Kopenhadze. Jednocześnie dostał pracę w Carnegie Institute of Technology. Prosząc o urlop, wypełnił stypendium w Kopenhadze. W Kopenhadze zajął się fizyką ciała stałego. Był zastępcą nauczyciela przedmiotu i prowadził badania na ten temat wraz z Res Jost.
W 1952 roku przeniósł się do Carnegie Institute of Technology. W Carnegie wykonał znaczącą część swojej pracy nad rozproszoną strukturą pasmową, znaną obecnie jako metoda KKR. Inne wykonane przez niego prace obejmują obraz metalicznej powierzchni Fermiego w spektrum fononowym, wykładniczą lokalizację funkcji Wanniera i naturę stanu izolacyjnego.
W 1953 roku, wspierany przez Van Vlecka, podjął letnią pracę w Bell Labs jako asystent W. Shockleya. Jego projekt dotyczył uszkodzenia Si i Ge przez promieniowanie przez elektrony energetyczne, co było krytyczne dla wykorzystania niedawno opracowanych urządzeń półprzewodnikowych do zastosowań w przestrzeni kosmicznej. Bell Labs, które jest głównym ośrodkiem badań w dziedzinie fizyki ciała stałego, stało się letnim domem Kohna, do którego co roku wracał do 1966 roku.
Związek Kohna z Bell Labs wciągnął go w fizykę półprzewodników. Jego współpraca z Luttingerem przyniosła owocne rezultaty, ponieważ obaj wymyślili kilka nieznanych pojęć w fizyce półprzewodników, w tym opracowanie skutecznego hamiltonianu w obecności pól magnetycznych, opracowanie pierwszej nieheurystycznej pochodnej równania transportu Boltzmana dla cząstek mechaniki kwantowej oraz opracowanie modelu struktury pasma półprzewodnikowego Luttingera-Kohna.
W 1960 r. Kohn objął stanowisko akademickie jako przewodniczący Wydziału Fizyki na nowo powstałym wówczas Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego. Spędził semestr naukowy w Ecole Normale Superieure w Paryżu w 1963 r., Kiedy rozpoczął pracę nad opracowaniem teorii funkcjonalnej gęstości.
Poszukiwanie przez Kohna, czy stop jest całkowicie, czy tylko częściowo charakteryzowany przez elektroniczny rozkład gęstości, doprowadziło go do odkrycia aktu, że dla pojedynczej cząstki istnieje wyraźna elementarna zależność między potencjałem a gęstością stanu podstawowego. Uświadomił sobie, że dwa różne potencjały z powiązanymi różnymi stanami gruntu mogą powodować ten sam rozkład gęstości.
Położył podwaliny pod teorię, która głosiła, że nie trzeba uwzględniać ruchu każdego elektronu. Zamiast tego można spojrzeć na średnią gęstość elektronów w przestrzeni. Jego odkrycie stworzyło nowe możliwości obliczeń dotyczących struktur i reakcji chemicznych.
Wraz ze swoim współpracownikiem Pierre'em Hohenbergiem, Kohn wymyślił zasadę wariacyjną Hohenberga Kohna (HK), która podawała szczegóły jego ustaleń. Duet opublikował raport z różnymi przybliżeniami.Twierdzenie Hohenberga-Kohna zostało rozwinięte we współpracy z Lu Jeu Shamem. Kohn i Sham wymyślili równania Kohn-Shama, które stały się standardowym koniem współczesnej nauki o materiałach i są nawet wykorzystywane w kwantowych teoriach plazmy
Staż Kohna na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego trwał do 1979 roku. Następnie przyjął stanowisko Dyrektora Założyciela w Instytucie Fizyki Teoretycznej National Science Foundation w Santa Barbara. W tym miejscu kontynuował współpracę z doktorantami na DFT.
W 1984 r. Kohn objął stanowisko profesora na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara. Pracował tam do końca życia.
Główne dzieła
Największy wkład Kohna przyniósł wraz z jego rozwojem teorii funkcjonału gęstości. Przez całą swoją karierę posługiwał się mechaniką kwantową, aby zrozumieć wiązanie elektryczne między atomami, tworząc molekuły. W 1964 r. Położył podwaliny pod teorię, która głosiła, że nie trzeba uwzględniać ruchu każdego elektronu. Zamiast tego można spojrzeć na średnią gęstość elektronów w przestrzeni. To dało światu naukowemu lepsze zrozumienie i nowy wgląd w obliczenia dotyczące struktur chemicznych i reakcji. Uprościło to również obliczenia potrzebne do zrozumienia wiązania elektronów między atomami w cząsteczkach.
Nagrody i osiągnięcia
Za swój wkład w dziedzinie fizyki półprzewodników otrzymał nagrodę Olivera E. Buckleya i nagrodę Davisona Germera od American Physical Society. Otrzymał także medal Feenburga.
W 1988 roku otrzymał Narodowy Medal Nauki.
W 1998 r. Kohn otrzymał prestiżową Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za rozwój teorii gęstości-funkcji. Dzielił nagrodę z Johnem Pople.
Austria uhonorowała go nagrodą Austria Decoration for Science and Art oraz Grand Decoration of Honor in Silver wraz z Gwiazdą za zasługi dla Republiki Austrii.
Uzyskał tytuł doktora honoris causa Uniwersytetu Oxford i Harvard University.
Został wybrany na członka zagranicznego Royal Society. Ponadto został członkiem American Academy of Arts and Sciences, National Academy of Sciences i International Academy of Quantum Molecular Science. Został członkiem honorowym Austriackiej Akademii Nauk.
Życie osobiste i dziedzictwo
Kohn był dwukrotnie żonaty za życia. Jego pierwszym małżeństwem była Lois Adams, a później ożenił się z Marą Schiff.
Zmarł na raka szczęki 19 kwietnia 2016 r. W wieku 93 lat.
Szybkie fakty
Urodziny 9 marca 1923 r
Narodowość Austriacki
Zmarł w wieku 93 lat
Znak słońca: Ryby
Urodzony w: Wiedniu, Austria
Słynny jako Fizyk i chemik
Rodzina: małżonka / ex-: Lois Kohn (m. 1948), Mara Schiff (m. 1955) dzieci: Ingrid Kohn, Marilyn Kohn, Martin Steven Kohn, Minna Kohn, Ros Dimenstein, Sharon Ruth Kohn, Thomas David Kohn Zmarł: 19 kwietnia 2016 Miasto: Wiedeń, Austria Więcej faktów nagrody: 1998 - Nagroda Nobla w dziedzinie chemii 1963 - Stypendium Guggenheima dla nauk przyrodniczych USA i Kanada 2008 - Odznaczenie honoru za zasługi dla Republiki Austrii 1999 - Austriackie odznaczenie dla nauki i sztuki 1961 - Nagroda skondensowanej materii Olivera E. Buckleya - Fizyka ciała stałego 1977 - Nagroda Davissona-Germera w dziedzinie fizyki atomowej lub powierzchniowej 1988 - Narodowy medal nauki dla fizyki
