Evgeny Fedorovich Bruto | ||||
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Fecha de nacimiento | 8 (20) de octubre de 1897 | |||
Lugar de nacimiento | Kolpino , Gobernación de San Petersburgo , Imperio Ruso | |||
Fecha de muerte | 4 de abril de 1972 (74 años) | |||
Un lugar de muerte | Leningrado , URSS | |||
País | ||||
Esfera científica | físico | |||
Lugar de trabajo |
GOI , Universidad Estatal de Leningrado , IHS AS URSS NIFI Universidad Estatal de Leningrado , Instituto de Física y Tecnología de Leningrado AS URSS |
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alma mater | Universidad Estatal de Petrogrado | |||
Titulo academico | Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas ( 1936 ) | |||
Título académico |
Profesor , Miembro Correspondiente de la Academia de Ciencias de la URSS ( 1946 ) |
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consejero científico | D. S. Rozhdestvensky | |||
Premios y premios |
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Evgeny Fedorovich Gross ( 8 (20) de octubre de 1897 , Kolpino , provincia de San Petersburgo - 4 de abril de 1972 , Leningrado ) - Físico experimental soviético , sus principales trabajos están dedicados a la óptica y espectroscopia de sólidos, estudios de dispersión de luz en sistemas condensados ; descubrió la estructura fina de la línea de dispersión de Rayleigh en cristales y líquidos, el espectro de dispersión de baja frecuencia en cristales ("frecuencias brutas"), propuso un método para determinar el tiempo de relajación de las moléculas a partir del espectro de luz dispersa, aplicable a no- líquidos polares; investigó los espectros electrónicos de los cristales; demostró experimentalmente la existencia de excitones en cristales semiconductores; Miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de la URSS (1946), laureado con los premios Stalin (1946) y Lenin (1966).
Padre, Fedor Khristoforovich Gross (1855-1919) - jefe de las Plantas del Almirantazgo Izhora (1895-1908): hasta 1894 - asistente del jefe, desde el 16 de enero de 1895 - ingeniero mecánico senior, desde 1899 ingeniero mecánico insignia .
Una buena comprensión del componente económico de la producción encomendada a su gestión, una comprensión de la importancia de la base teórica y la experimentación, la realización de pruebas químicas y mecánicas del metal, que, según F. H. Gross, "... es una estrella guía en la producción de acero" - todo esto dice en cierta medida y sobre la mentalidad que era característica del ambiente de educación, y que predeterminaba la elección del futuro físico experimental. [1] [2] [3] [4] [5] .
EF Gross murió en 1972 y fue enterrado en el cementerio de Komarovo .
Como se indica en la presentación para la elección a la academia, E. F. Gross es un científico "con una individualidad científica pronunciada" (S. Vavilov y D. Rozhdestvensky) [10] . Pero en cuanto a qué se manifestaba exactamente esta singularidad del científico natural, muchos años después sus alumnos indicaron: “Hoy ya es difícil señalar la rama de la espectroscopia de líquidos, vidrios o cristales, en cuyo desarrollo Ε. Φ. Gross no habría hecho una contribución significativa y, a menudo, fundamental" [11] .
Evgeny Fedorovich Gross es el autor del descubrimiento científico "El fenómeno de la existencia de un estado excitado especial de un cristal - un excitón ", que figura en el Registro Estatal de Descubrimientos de la URSS con el número 105 con prioridad desde 1931 [ 12]
Los primeros trabajos del científico están dedicados al estudio de la estructura hiperfina de las líneas espectrales en los gases. En 1926, E. F. Gross, junto con A. N. Terenin, estudiaron las líneas espectrales del vapor de mercurio excitado ópticamente [13] , el cesio y el rubidio . En 1927 realizó estudios espectroscópicos de esmeraldas [14] .
A fines de la década de 1920 y principios de la de 1930, E. F. Gross comenzó a investigar sobre la dispersión en cuerpos amorfos: cuarzo fundido y vidrio. En 1930, E. F. Gross descubrió el fenómeno de la dispersión de la luz por fonones acústicos en cristales y líquidos. Como resultado de su trabajo, fue el primero en mostrar la presencia de dispersión Raman en cuerpos amorfos - el efecto Raman (la dispersión Raman también fue observada por L. I. Mandelstam y G. S. Landsberg en 1928 ) - los resultados obtenidos por E. F. Gross también fueron importantes factor en la comprensión de la estructura de los vidrios y cuerpos amorfos en general, la microestructura de líquidos y cristales. Además, E. F. Gross demostró experimentalmente la existencia de dispersión de ondas térmicas elásticas en cuerpos sólidos y líquidos. Teóricamente, el efecto fue predicho por L. I. Mandelstam y L. N. Brillouin (1928; dispersión de Mandelstam-Brillouin ), pero algunos científicos expresaron dudas tanto sobre su existencia como sobre la posibilidad de una prueba experimental. Con toda la complejidad de las condiciones E, F. Gross logró realizar experimentos que demostraron la validez de la hipótesis, para establecer experimentalmente la existencia del efecto. Fue por estos trabajos que EF Gross obtuvo el grado de Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas en 1936 sin defender una tesis. [once]
Las vibraciones intermoleculares en la red y la elucidación de la naturaleza de las "alas" de la línea de Rayleigh en líquidos están conectadas con el descubrimiento por E. F. Gross del espectro de dispersión de bajas frecuencias en cristales - "Gross" o "Frecuencias brutas" (1935; junto con M. F. Vuks). Muchos de los resultados de este trabajo se consideran ya clásicos, son muy reveladores para evaluar el alcance de sus investigaciones sobre la dispersión de la luz, están dotados de un gran potencial para la investigación sobre la luz dispersa, para la solución de problemas fundamentales de la estructura y propiedades de los líquidos. , vidrios y cristales: tuvieron un impacto significativo en el desarrollo de la ciencia molecular, la óptica y le dieron fama mundial al investigador, gracias a ellos se encuentra entre los principales espectroscopistas. [once]
La VKprofesorpordirigidaapertura del departamento en la Facultad de Física de la Universidad Estatal de Leningrado se planeó en 1935, se suponía que estaría , Yevgeny Fedorovich Gross regresó. En ese momento era un empleado del GOI. E. F. Gross es nombrado jefe interino del departamento (aprobado en su cargo el 14 de junio de 1938 [15] - este fue el primer departamento de este tipo en la Unión en el sistema universitario [11] ), que dirigió hasta su muerte [K 1 ] .
La tarea principal del departamento a lo largo de todo el período de su existencia fue el estudio de la óptica de la materia condensada, que estuvo determinada por los intereses científicos de su fundador y la necesidad de formar especialistas en este campo [19] .
Trabajo innovador Ε. Φ. Gross están dedicados a la conexión entre la dispersión de la luz y los fenómenos de relajación en los líquidos. En 1940, encontró un método para determinar el tiempo de relajación orientacional de las moléculas a partir del espectro de luz dispersa, aplicable a líquidos no polares. Por este trabajo, EF Gross recibió el Premio Stalin en 1946 y fue elegido miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de la URSS. [veinte]
Comenzó antes de la guerra y continuó a fines de la década de 1940, el estudio de los estados vibracionales en cristales y líquidos moleculares mediante los métodos de dispersión de Rayleigh y Raman , desde mediados de la década de 1950, luego del descubrimiento del excitón por E. F. Gross y N. A. Karryev del espectro óptico . del espectro de absorción del excitón en el óxido cuproso, se complementó con la investigación del excitón, que ha recibido un desarrollo intensivo.
En 1944, E. F. Gross, por invitación del académico A. F. Ioffe , se transfirió al Instituto Físico-Técnico , mientras seguía siendo empleado a tiempo parcial de la Universidad Estatal NIFI de Leningrado . E. F. Gross instaló un laboratorio óptico en Phystech, que colaboró activamente con la Universidad Estatal de Leningrado y se convirtió en la base para la formación práctica de estudiantes y posgraduados utilizando equipos de alta calidad.
En ese momento, continuó sus estudios de dispersión Raman de la luz (estudio de la dispersión de segundo orden en cristales, que permite observar espectroscópicamente todo el espectro elástico de la red; estudios de puentes de hidrógeno en cristales y líquidos, etc. ). Intereses científicos Φ. Gross se están dedicando al estudio de los espectros electrónicos de los cristales. El científico realiza estos estudios principalmente en el Instituto Físico-Técnico.
De particular importancia fue el descubrimiento del espectro de excitón similar al hidrógeno en la absorción de un cristal de óxido cuproso. Fue la primera prueba experimental de la existencia en cristales semiconductores de cuasipartículas, excitones, predicha por Ya. I. Frenkel en 1931, y sirvió como el comienzo de extensos estudios de estados de excitones en la física del estado sólido.
El espectro de excitón de Wannier-Mott-Gross en un cristal de Cu 2 O fue observado por primera vez en 1951 por E. F. Gross [21] (los resultados se publicaron en 1952 junto con N. A. Karryev [22] ) e independientemente por M. Hayashi (M . Hayasi ) y K. Katsuki (K. Katsuki), pero no hubo una interpretación excitónica del espectro en el trabajo de los autores japoneses .
Después de este descubrimiento, E. F. Gross organizó investigaciones sobre óptica de semiconductores en el Instituto Físico-Técnico y en el Departamento de Física Molecular de la Universidad. Atrajo a muchos estudiantes de su departamento universitario y graduados del departamento de física. Muchos de ellos luego formaron la base de equipos de investigación que trabajaron bajo la dirección de un científico en la universidad y en el departamento físico y técnico. En 1965, E. F. Gross, con el objetivo de un desarrollo intensivo de la dirección de excitones, creó un grupo objetivo, que incluía estudiantes de tercer año de la Facultad de Física. La gran mayoría de los que trabajaron con él continuaron este trabajo en el nuevo laboratorio creado por E. F. Gross del Instituto de Semiconductores de la Academia de Ciencias de la URSS .
Por el descubrimiento y estudio de las propiedades del excitón, E. V. Gross y sus colaboradores B. P. Zakharchene y A. A. Kaplyansky recibieron el Premio Lenin de Física en 1966.
E. F. Gross y B. P. Zakharchenei [23] llevaron a cabo nuevos estudios del efecto Zeeman , que demostraron que en el espectro de excitón de un cristal de óxido cuproso solo hay un efecto cuadrático determinado por el diamagnetismo, y el efecto lineal habitual asociado con el paramagnetismo está ausente o muy pequeña. El gran valor del cambio diamagnético en el efecto Cu 2 O Zeeman indica un enorme diamagnetismo del excitón. El valor del desplazamiento diamagnético permitió determinar las dimensiones del excitón. Los cálculos también permitieron concluir que el diámetro del excitón es enorme, del orden de varios cientos de angstroms. La existencia de cuasi-átomos de cuasi-excitón tan enormes en la red cristalina se evidencia mediante la observación de tres fenómenos independientes: la dependencia en serie similar al hidrógeno, el efecto Zeeman y el efecto Stark . [11] [24]
E. F. Gross (con B. P. Zakharchenya y P. P. Pavinsky [25] ) descubrió nuevos fenómenos mientras estudiaba la serie en Cu 2 O en un campo magnético. La aparición de bandas más allá del límite de la serie, en un campo magnético, se asoció con los niveles diamagnéticos de Landau , cuya teoría se refiere a los portadores de corriente libre en un cristal. En el caso de un excitón, estos niveles se superponen con una estructura fina (apareciendo en el espectro en forma de líneas sobre un fondo de bandas) debido a las débiles fuerzas de Coulomb que actúan entre el hueco y el electrón y más allá del límite de la serie . La distancia entre las bandas de absorción más allá del límite de la serie en un campo magnético está determinada por una cantidad que es la mitad de la suma de las frecuencias de ciclotrón del electrón y el hueco, la "frecuencia de ciclotrón del excitón". [11] [24]
En las décadas de 1950 y 1960, EF Gross y sus alumnos estudiaron varias propiedades de los excitones en varios compuestos, lo que eliminó la incertidumbre de comprender si la estructura similar al hidrógeno en el borde de absorción pertenece a los excitones de Wannier-Mott-Gross. En el trabajo realizado en el Departamento de Física Molecular, estos experimentos demostraron la participación de los excitones en los procesos fotoeléctricos : se estudiaron los procesos radiativos que involucran a los excitones, los complejos excitón-impureza y la interacción de los excitones con los fonones. Los investigadores demostraron que los excitones pueden colapsar o localizarse cerca de la superficie. Fueron los primeros en descubrir estados de excitón en cristales superiónicos , donde una subred está muy desordenada. En campos magnéticos fuertes, los estudios han demostrado que los llamados niveles de Landau son de origen excitónico. Se han obtenido muchos datos nuevos en el estudio de las propiedades ópticas de los semiconductores magnéticos diluidos. [17]
Evgeny Fedorovich Gross ha realizado más de 200 estudios científicos publicados en diversas revistas científicas. Algunos de estos trabajos científicos, como ya se ha señalado, fueron realizados por él junto con sus colegas y alumnos.
E. F. Gross creó una nueva dirección científica en física del estado sólido: espectroscopia de semiconductores, y en el Departamento de Física del Estado Sólido de la Universidad y en el Instituto Físico-Técnico. A. F. Ioffe RAS formó la escuela científica de E. F. Gross [17]
En su autobiografía, nombra a los siguientes investigadores pertenecientes a esta escuela de físicos de la nueva generación: M. F. Vuks, V. N. Tsvetkov , I. G. Mikhailov , N. A. Kuzmin, A. V. Korshunov, Sh. Sh. Raskin, E. V. Komarov, A. I. Stekhanov, V. I. Valkov, 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. Shultin, I. M. Ginzburg, I. Pasternak, L. G. Suslina, Rev. I. Shakhmameti . [9]
Pero, por supuesto, esto está lejos de todo lo que tomó del científico su visión del mundo, la metodología de la investigación experimental y la comprensión teórica de sus resultados: la capacidad de encontrar la dirección adecuada para futuras investigaciones fundamentales, para buscar nuevas formas de su desarrollo. . Entre ellos estaban los que escuchaban sus conferencias, leyendo las cuales, según el profesor asociado V. M. Sarnatsky, "Evgeny Fedorovich... habló con emoción y energía sobre la física de los cristales, sobre las perspectivas de investigación y aplicación práctica de los semiconductores". Probablemente, tal pasión por el científico se debe en gran parte a su gran interés por las bellas artes, que Evgeny Fedorovich conocía y comprendía muy bien. [17]
En 2012, la Sociedad Óptica que lleva el nombre del académico D. S. Rozhdestvensky estableció la Medalla E. F. Gross otorgada anualmente [26] [27] , que se otorga a científicos de renombre por sus investigaciones destacadas sobre la espectroscopia de semiconductores y dieléctricos y nanoestructuras basadas en ellos [28 ] .
Los primeros en recibir la medalla en 2012 fueron el premio Nobel, académico Zh.I.Alferov , profesores de la Universidad Estatal de San Petersburgo V.F.Agekyan, I.Kh. - mat. Yu. G. Kusraev , S. A. Permogorov y B. S. Razbirin [29] [30] [31] [K 2] .
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