صفحه تمرین ۵ مصطفی: تفاوت میان نسخه‌ها

از ایران پدیا
پرش به ناوبری پرش به جستجو
→ تفاوت با ویرایش قدیمی‌ترتفاوت با ویرایش جدیدتر ←
دیداریویکی‌متن
صفحه را خالی کرد
برچسب: خالی کردن
Mostafa (بحث | مشارکت‌ها)
۲۸۰ ویرایش‌ها
بدون خلاصۀ ویرایش
برچسب: برگردانده‌شده
خط ۱: خط ۱:
{{جعبه اطلاعات دانشمند
| نام = آلن جی. هیگر
| نام انگلیسی = Alan J. Heeger
| نام کامل = Alan Jay Heeger
| تصویر =
| توضیح تصویر =
| تاریخ تولد = ۲۲ ژانویه ۱۹۳۶
| محل تولد = سیوکس‌سیتی، آیووا، ایالات متحده آمریکا
| ملیت = آمریکایی
| رشته = فیزیک، شیمی، علم مواد
| زمینه فعالیت = فیزیک ماده چگال، پلیمرهای رسانا، پلیمرهای نیمه‌رسانا و فلزی
| دانشگاه = دانشگاه نبراسکا؛ دانشگاه کالیفرنیا، برکلی
| مدرک = کارشناسی فیزیک و ریاضیات؛ دکتری فیزیک
| دانشگاه محل فعالیت = دانشگاه پنسیلوانیا؛ دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا
| جایزه‌ها = جایزه نوبل شیمی ۲۰۰۰؛ جایزه بالزان ۱۹۹۵؛ جایزه الیور ای. باکلی ۱۹۸۳؛ جایزه جان اسکات ۱۹۸۹
| عضویت = آکادمی ملی علوم آمریکا؛ آکادمی ملی مهندسی آمریکا؛ انجمن فیزیک آمریکا
}}


'''آلن جی. هیگر''' (Alan J. Heeger؛ زادهٔ ۲۲ ژانویهٔ ۱۹۳۶ در سیوکس‌سیتی، آیووا) فیزیک‌دان و دانشمند علم مواد آمریکایی و از پیشگامان پژوهش دربارهٔ [[پلیمرهای رسانا]] است. او به‌همراه [[آلن مک‌دیارمید]] و [[هیدکی شیراکاوا]] به‌دلیل «کشف و توسعهٔ پلیمرهای رسانا» در سال ۲۰۰۰ [[جایزه نوبل شیمی]] را دریافت کرد. این پژوهش نشان داد که پلیمرها، که به‌طور معمول به‌عنوان مواد عایق شناخته می‌شوند، در شرایط مناسب می‌توانند ویژگی‌های الکتریکی شبیه به مواد رسانا داشته باشند و بدین‌ترتیب زمینهٔ پژوهشی جدیدی در مرز میان شیمی، فیزیک ماده چگال و علم مواد شکل گرفت. <ref name="nobel2000">''The Nobel Prize in Chemistry 2000'', NobelPrize.org، بنیاد نوبل.</ref>
== زندگی و تحصیلات ==
آلن جی. هیگر در ۲۲ ژانویهٔ ۱۹۳۶ در شهر سیوکس‌سیتی در ایالت آیووا زاده شد. او در دانشگاه نبراسکا تحصیل کرد و در سال ۱۹۵۷ مدرک کارشناسی خود را با افتخار بالا در رشته‌های فیزیک و ریاضیات دریافت کرد. سپس به دانشگاه کالیفرنیا، برکلی رفت و در سال ۱۹۶۱ دکترای فیزیک گرفت. <ref name="sciencehistory">''Oral history interview with Alan J. Heeger'', Science History Institute Digital Collections.</ref>
هیگر در دوران تحصیل دانشگاهی ابتدا به مهندسی علاقه‌مند بود، اما به‌تدریج تمرکز خود را بر فیزیک، ریاضیات و پژوهش علمی قرار داد. آموزش او در فیزیک ماده چگال بعدها در شکل‌گیری مسیر پژوهشی وی در زمینهٔ خواص الکتریکی و نوری مواد نقش مهمی داشت. <ref name="sciencehistory"/>
== فعالیت دانشگاهی ==
هیگر در سال ۱۹۶۲ به دانشگاه پنسیلوانیا پیوست. او از ۱۹۶۲ تا ۱۹۶۴ استادیار، از ۱۹۶۴ تا ۱۹۶۷ دانشیار و از ۱۹۶۷ تا ۱۹۸۲ استاد این دانشگاه بود. او همچنین از ۱۹۷۴ تا ۱۹۸۱ مدیر آزمایشگاه پژوهش دربارهٔ ساختار ماده در دانشگاه پنسیلوانیا و در سال‌های ۱۹۸۱ تا ۱۹۸۲ معاون موقت پژوهشی این دانشگاه بود. <ref name="sciencehistory"/>
هیگر در سال ۱۹۸۲ به دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا پیوست و در این دانشگاه به‌عنوان استاد فیزیک و استاد علم مواد به فعالیت خود ادامه داد. او از ۱۹۸۲ تا ۱۹۹۹ مدیر «مؤسسه پلیمرها و جامدات آلی» بود. دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا همچنان او را به‌عنوان استاد بازنشستهٔ فیزیک و علم مواد معرفی می‌کند. <ref name="ucsb">Alan Heeger, UC Santa Barbara، Alan Heeger Lab و Department of Physics.</ref>
== پژوهش دربارهٔ پلیمرهای رسانا ==
مهم‌ترین دستاورد علمی هیگر به پژوهش دربارهٔ پلیمرهای دارای پیوندهای مزدوج و توانایی آنها در انتقال بار الکتریکی مربوط است. پیش از این پژوهش‌ها، پلیمرها عمدتاً به‌عنوان مواد عایق شناخته می‌شدند و تفاوت میان پلاستیک‌ها و فلزات از نظر رسانایی الکتریکی بسیار بنیادی تلقی می‌شد.
هیگر در دههٔ ۱۹۷۰ با آلن مک‌دیارمید و هیدکی شیراکاوا وارد پژوهشی شد که به کشف ویژگی‌های رسانایی الکتریکی پلی‌استیلن انجامید. در سال ۱۹۷۷ این پژوهشگران نشان دادند که پلی‌استیلن پس از فرایندی موسوم به «دوپینگ» می‌تواند رسانایی الکتریکی بسیار بالاتری پیدا کند. <ref name="nobeladvanced">''Advanced Information: The Nobel Prize in Chemistry 2000'', NobelPrize.org.</ref>
در این فرایند، پلیمر با مواد شیمیایی مناسب اکسید یا احیا می‌شود و تعداد حامل‌های بار در ساختار آن تغییر می‌کند. نتیجهٔ این کار آن بود که یک مادهٔ پلیمری، برخلاف تصور رایج دربارهٔ پلاستیک‌ها، می‌توانست ویژگی‌های الکتریکی قابل توجهی از خود نشان دهد. <ref name="nobeladvanced"/>
اهمیت این کشف تنها در افزایش رسانایی پلی‌استیلن نبود؛ بلکه نشان داد می‌توان خواص الکتریکی مواد آلی را از طریق ساختار شیمیایی و فرایندهای مناسب کنترل کرد. از همین رو، پژوهش هیگر و همکارانش به شکل‌گیری حوزه‌ای میان‌رشته‌ای انجامید که در آن شیمی پلیمر، فیزیک ماده چگال و علم مواد با یکدیگر پیوند یافتند. <ref name="nobellecture">Alan J. Heeger، «Semiconducting and Metallic Polymers: The Fourth Generation of Polymeric Materials»، سخنرانی نوبل، ۸ دسامبر ۲۰۰۰.</ref>
== پلیمرهای نیمه‌رسانا و الکترونیک آلی ==
پژوهش‌های بعدی هیگر از پلیمرهای رسانای نخستین فراتر رفت و به مطالعهٔ پلیمرهای نیمه‌رسانا، پلیمرهای فلزی و مواد آلی دارای ویژگی‌های الکترونیکی و نوری پرداخت.
یکی از نتایج مهم این مسیر پژوهشی، شکل‌گیری مفهوم «الکترونیک پلاستیکی» یا الکترونیک آلی بود؛ حوزه‌ای که در آن از مواد آلی و پلیمری برای ساخت قطعات الکترونیکی استفاده می‌شود. دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا، پژوهش‌های متأخر هیگر را از جمله بر پلیمرهای نیمه‌رسانا و فلزی، ترانزیستورهای اثر میدان با تحرک بالا و سلول‌های خورشیدی پلیمری کم‌هزینه توصیف می‌کند. <ref name="cpos">Center for Polymers and Organic Solids، University of California, Santa Barbara.</ref>
پژوهش دربارهٔ این مواد به کاربردهایی مانند دیودهای نوری، نمایشگرهای آلی، سلول‌های خورشیدی، پنجره‌های الکتروکرومیک، مواد ضدالکتریسیتهٔ ساکن و برخی فناوری‌های حسگری و الکترونیکی کمک کرده است. منابع نوبل همچنین پلیمرهای رسانا را در ارتباط با توسعهٔ الکترونیک مولکولی و قطعات الکترونیکی آلی قرار می‌دهند. <ref name="nobeladvanced"/>
== همکاری با آلن مک‌دیارمید و هیدکی شیراکاوا ==
یکی از ویژگی‌های مهم فعالیت علمی هیگر، همکاری بین‌رشته‌ای او با آلن مک‌دیارمید، شیمی‌دان نیوزیلندی-آمریکایی، و هیدکی شیراکاوا، شیمی‌دان ژاپنی، بود.
شیراکاوا در سال ۱۹۷۴ توانسته بود پلی‌استیلن را به شکل یک فیلم نقره‌ای تهیه کند. چند سال بعد، همکاری میان شیراکاوا و مک‌دیارمید و سپس هیگر به بررسی خواص الکتریکی این ماده انجامید. در سال ۱۹۷۷، آنها نشان دادند که دوپ‌کردن پلی‌استیلن با هالوژن‌ها می‌تواند رسانایی آن را به‌شدت افزایش دهد. <ref name="nobeladvanced"/>
این دستاورد در سال ۲۰۰۰ با اعطای مشترک جایزه نوبل شیمی به هر سه پژوهشگر مورد تقدیر قرار گرفت. سهم هر یک از سه برنده از جایزه نوبل یک‌سوم بود. <ref name="nobel2000"/>
== جایزه نوبل شیمی ==
در ۱۰ اکتبر ۲۰۰۰، آکادمی سلطنتی علوم سوئد اعلام کرد که جایزه نوبل شیمی سال ۲۰۰۰ به‌طور مشترک به آلن جی. هیگر، آلن جی. مک‌دیارمید و هیدکی شیراکاوا اعطا می‌شود. انگیزهٔ رسمی جایزه «برای کشف و توسعهٔ پلیمرهای رسانا» اعلام شد. <ref name="nobelpress">''Press Release: The 2000 Nobel Prize in Chemistry'', NobelPrize.org، ۱۰ اکتبر ۲۰۰۰.</ref>
کمیته نوبل تأکید کرد که این کشف تصور سنتی دربارهٔ رابطهٔ میان پلاستیک و رسانایی الکتریکی را تغییر داد و یک حوزهٔ علمی جدید با پیامدهای بالقوه در فناوری‌های الکترونیکی ایجاد کرد. <ref name="nobelpress"/>
سخنرانی نوبل هیگر در دسامبر ۲۰۰۰ با عنوان «پلیمرهای نیمه‌رسانا و فلزی: نسل چهارم مواد پلیمری» ارائه شد و در آن، او مسیر شکل‌گیری این حوزه، مبانی فیزیکی و شیمیایی پلیمرهای رسانا و چشم‌اندازهای کاربردی آنها را تشریح کرد. <ref name="nobellecture"/>
== جوایز و افتخارات ==
هیگر پیش از دریافت جایزه نوبل نیز چندین جایزه علمی مهم دریافت کرده بود.
* '''۱۹۸۳''' — جایزه الیور ای. باکلی در فیزیک ماده چگال.
* '''۱۹۸۹''' — جایزه جان اسکات.
* '''۱۹۹۵''' — جایزه بالزان در زمینهٔ علم مواد جدید غیرزیستی.
* '''۲۰۰۰''' — جایزه نوبل شیمی، به‌طور مشترک با آلن مک‌دیارمید و هیدکی شیراکاوا.
* '''۲۰۰۱''' — عضویت در آکادمی ملی علوم آمریکا.
* '''۲۰۰۲''' — انتخاب به عضویت آکادمی ملی مهندسی آمریکا. <ref name="balzan">''Alan J. Heeger – Bio-bibliography'', بنیاد جایزه بالزان.</ref><ref name="nas">Alan J. Heeger، National Academy of Sciences.</ref>
جایزه بالزان در سال ۱۹۹۵ به‌دلیل مشارکت برجستهٔ هیگر در علم مواد و به‌ویژه نقش او در توسعهٔ حوزهٔ میان‌رشته‌ای پلیمرهای نیمه‌رسانا و فلزی به وی اعطا شد. <ref name="balzan"/>
هیگر همچنین عضو انجمن فیزیک آمریکا و عضو آکادمی ملی علوم و آکادمی ملی مهندسی ایالات متحده است. <ref name="nas"/>
== فعالیت‌های صنعتی و تجاری ==
هیگر علاوه بر فعالیت دانشگاهی، در انتقال پژوهش‌های مربوط به پلیمرهای رسانا از آزمایشگاه به حوزهٔ فناوری نیز فعال بود.
او در سال ۱۹۹۰ شرکت UNIAX Corporation را بنیان گذاشت؛ شرکتی که هدف آن توسعه و تجاری‌سازی فناوری‌های مبتنی بر پلیمرهای رسانا و الکترونیک پلیمری بود. دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا، هیگر را از بنیان‌گذاران این شرکت معرفی می‌کند و گزارش می‌دهد که UNIAX در سال ۲۰۰۰ توسط شرکت DuPont خریداری شد. <ref name="ucsb"/>
فعالیت‌های صنعتی هیگر بخشی از تلاش گسترده‌تر او برای تبدیل پلیمرهای رسانا از یک موضوع پژوهشی به موادی با کاربردهای فناوری بود. آکادمی ملی علوم نیز در شرح فعالیت‌های او به تلاش‌هایش برای فراهم‌کردن زمینهٔ کاربرد فناوری پلیمرهای نیمه‌رسانا و فلزی اشاره می‌کند. <ref name="nas"/>
== پژوهش‌های بعدی ==
پس از کشف پلیمرهای رسانا، فعالیت علمی هیگر محدود به پلی‌استیلن نماند. پژوهش‌های او به خواص بنیادی و کاربردی پلیمرهای نیمه‌رسانا و فلزی، مواد آلی مزدوج، پلیمرهای الکترولیتی مزدوج و کاربردهای این مواد در حسگرها و فناوری‌های زیستی نیز گسترش یافت. <ref name="nas"/>
در سال‌های بعد، پژوهش‌های او همچنین بر موادی متمرکز شد که می‌توانستند در فناوری‌های کم‌هزینهٔ الکترونیکی و انرژی مورد استفاده قرار گیرند. در معرفی کنونی گروه پژوهشی او در دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا، «پلیمرهای نیمه‌رسانا و فلزی» و کاربرد آنها در ترانزیستورهای اثر میدان با تحرک بالا و سلول‌های خورشیدی پلیمری کم‌هزینه از حوزه‌های اصلی فعالیت پژوهشی او معرفی شده‌اند. <ref name="cpos"/>
== آثار علمی ==
هیگر نویسنده و همکار نویسندهٔ صدها مقالهٔ علمی و دارندهٔ ده‌ها اختراع ثبت‌شده است. دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا در معرفی او بیش از ۹۰۰ مقالهٔ منتشرشده در مجلات علمی و بیش از ۵۰ ثبت اختراع را ذکر کرده است. <ref name="ucsb"/>
از مهم‌ترین آثار علمی مرتبط با مسیر پژوهشی او می‌توان به مقالهٔ سال ۱۹۷۷ دربارهٔ رسانایی الکتریکی پلی‌استیلن دوپ‌شده اشاره کرد. این پژوهش یکی از مقالات بنیادی در شکل‌گیری حوزهٔ پلیمرهای رسانا به‌شمار می‌رود. <ref name="conductivity">A. G. MacDiarmid، A. J. Heeger و همکاران، «Electrical Conductivity in Doped Polyacetylene»، ''Physical Review Letters''، جلد ۳۹، ۱۹۷۷.</ref>
یکی دیگر از زمینه‌های مهم آثار نظری مرتبط با این حوزه، مدل سو–شیفر–هیگر است که برای توصیف ویژگی‌های الکترونی پلی‌استیلن به کار رفت و در توسعهٔ چارچوب نظری پلیمرهای مزدوج اهمیت یافت. <ref name="ssh">W. P. Su, J. R. Schrieffer, A. J. Heeger، «Solitons in Polyacetylene»، ''Physical Review Letters''، ۱۹۷۹؛ و آثار بعدی مرتبط با مدل SSH.</ref>
== تأثیر علمی و میراث ==
اهمیت علمی هیگر در این است که پژوهش او به تغییر دیدگاه دربارهٔ رابطهٔ میان پلیمرها و رسانایی الکتریکی کمک کرد. پیش از پژوهش‌های او، ویژگی‌های مکانیکی و فرآوری آسان پلیمرها معمولاً در برابر ویژگی‌های الکترونیکی فلزات و نیمه‌رساناها قرار می‌گرفت؛ اما پژوهش دربارهٔ پلیمرهای مزدوج نشان داد که می‌توان این دو دسته ویژگی را در مواد جدید با یکدیگر ترکیب کرد. <ref name="nobeladvanced"/>
این تغییر دیدگاه به ایجاد حوزهٔ گستردهٔ «الکترونیک آلی» کمک کرد. دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا در سال‌های اخیر نیز از هیگر به‌عنوان یکی از بنیان‌گذاران حوزهٔ پلیمرهای رسانا و از پیشگامان الکترونیک آلی یاد کرده است. <ref name="ucsb"/>
در سال ۲۰۰۰، جایزه نوبل شیمی جایگاه این پژوهش را در تاریخ علم تثبیت کرد و آن را نمونه‌ای از پژوهشی دانست که در مرز میان شیمی و فیزیک شکل گرفت و به کاربردهای فناورانه انجامید. <ref name="nobelpress"/>
== زندگی شخصی ==
هیگر در مصاحبهٔ زندگی‌نامه‌ای خود از خانواده و دوران کودکی‌اش در سیوکس‌سیتی سخن گفته است. منابع دانشگاهی همچنین از دو پسر او، دیوید هیگر و پیتر هیگر، یاد کرده‌اند که هر دو در حوزه‌های علمی و پزشکی فعالیت داشته‌اند. <ref name="ucsb90">''UCSB Chemistry Nobel Laureate Alan Heeger celebrates his 90th birthday with a symposium in his honor'', University of California, Santa Barbara، ۲۰۲۶.</ref>
== گاهشمار زندگی و فعالیت علمی ==
* '''۱۹۳۶''' — تولد در سیوکس‌سیتی، آیووا. <ref name="sciencehistory"/>
* '''۱۹۵۷''' — دریافت کارشناسی فیزیک و ریاضیات از دانشگاه نبراسکا. <ref name="sciencehistory"/>
* '''۱۹۶۱''' — دریافت دکتری فیزیک از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی. <ref name="sciencehistory"/>
* '''۱۹۶۲''' — آغاز فعالیت دانشگاهی در دانشگاه پنسیلوانیا. <ref name="sciencehistory"/>
* '''۱۹۷۷''' — کشف رسانایی بالای پلی‌استیلن دوپ‌شده در همکاری با مک‌دیارمید و شیراکاوا. <ref name="nobeladvanced"/>
* '''۱۹۸۲''' — پیوستن به دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا. <ref name="sciencehistory"/>
* '''۱۹۸۳''' — دریافت جایزه الیور ای. باکلی در فیزیک ماده چگال. <ref name="balzan"/>
* '''۱۹۹۰''' — بنیان‌گذاری شرکت UNIAX. <ref name="ucsb"/>
* '''۱۹۹۵''' — دریافت جایزه بالزان در علم مواد جدید غیرزیستی. <ref name="balzan"/>
* '''۲۰۰۰''' — دریافت مشترک جایزه نوبل شیمی. <ref name="nobel2000"/>
* '''۲۰۰۱''' — انتخاب به عضویت آکادمی ملی علوم آمریکا. <ref name="nas"/>
* '''۲۰۰۲''' — انتخاب به عضویت آکادمی ملی مهندسی آمریکا. <ref name="nas"/>
* '''۲۰۲۶''' — برگزاری سمپوزیومی در دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا به مناسبت نودسالگی او. <ref name="ucsb90"/>
== منابع ==
=== منابع اولیه ===
* Alan J. Heeger، ''Semiconducting and Metallic Polymers: The Fourth Generation of Polymeric Materials''، Nobel Lecture، ۸ دسامبر ۲۰۰۰.
* Alan J. Heeger و همکاران، «Electrical Conductivity in Doped Polyacetylene»، ''Physical Review Letters''، ۱۹۷۷. <ref name="conductivity"/>
=== منابع دانشگاهی و علمی ===
* University of California, Santa Barbara، صفحهٔ رسمی Alan Heeger و معرفی فعالیت‌های علمی او.
* Science History Institute Digital Collections، مصاحبهٔ تاریخ شفاهی و سوابق تحصیلی و دانشگاهی آلن هیگر.
* National Academy of Sciences، زندگینامه و زمینه‌های پژوهشی Alan J. Heeger.
* بنیاد جایزه بالزان، زندگینامه و سوابق علمی Alan J. Heeger.
=== منابع نوبل ===
* NobelPrize.org، ''The Nobel Prize in Chemistry 2000''.
* NobelPrize.org، ''Press Release: The 2000 Nobel Prize in Chemistry''، ۱۰ اکتبر ۲۰۰۰.
* NobelPrize.org، ''Advanced Information: The Nobel Prize in Chemistry 2000''.
=== پیوندهای بیرونی ===
* [Alan Heeger — دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا](https://www.physics.ucsb.edu/people/alan-heeger?utm_source=chatgpt.com)
* [صفحهٔ جایزه نوبل شیمی ۲۰۰۰](https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2000/index.html?utm_source=chatgpt.com)
* [Alan J. Heeger — آکادمی ملی علوم آمریکا](https://www.nasonline.org/directory-entry/alan-j-heeger-jte1y6/?utm_source=chatgpt.com)
* [Alan J. Heeger — بنیاد جایزه بالزان](https://www.balzan.org/en/prizewinners/alan-j-heeger/bio-bibliography?utm_source=chatgpt.com)
[[رده:دانشمندان آمریکایی]]
[[رده:فیزیک‌دانان آمریکایی]]
[[رده:شیمی‌دانان آمریکایی]]
[[رده:برندگان جایزه نوبل شیمی]]
[[رده:برندگان جایزه نوبل اهل ایالات متحده آمریکا]]
[[رده:علم مواد]]
[[رده:پلیمرهای رسانا]]

نسخهٔ ‏۳۰ اوت ۲۰۲۶، ساعت ۱۶:۴۹

آلن جی. هیگر
متولد۲۲ ژانویه ۱۹۳۶
ملیتآمریکایی

آلن جی. هیگر (Alan J. Heeger؛ زادهٔ ۲۲ ژانویهٔ ۱۹۳۶ در سیوکس‌سیتی، آیووا) فیزیک‌دان و دانشمند علم مواد آمریکایی و از پیشگامان پژوهش دربارهٔ پلیمرهای رسانا است. او به‌همراه آلن مک‌دیارمید و هیدکی شیراکاوا به‌دلیل «کشف و توسعهٔ پلیمرهای رسانا» در سال ۲۰۰۰ جایزه نوبل شیمی را دریافت کرد. این پژوهش نشان داد که پلیمرها، که به‌طور معمول به‌عنوان مواد عایق شناخته می‌شوند، در شرایط مناسب می‌توانند ویژگی‌های الکتریکی شبیه به مواد رسانا داشته باشند و بدین‌ترتیب زمینهٔ پژوهشی جدیدی در مرز میان شیمی، فیزیک ماده چگال و علم مواد شکل گرفت. [۱]

زندگی و تحصیلات

آلن جی. هیگر در ۲۲ ژانویهٔ ۱۹۳۶ در شهر سیوکس‌سیتی در ایالت آیووا زاده شد. او در دانشگاه نبراسکا تحصیل کرد و در سال ۱۹۵۷ مدرک کارشناسی خود را با افتخار بالا در رشته‌های فیزیک و ریاضیات دریافت کرد. سپس به دانشگاه کالیفرنیا، برکلی رفت و در سال ۱۹۶۱ دکترای فیزیک گرفت. [۲]

هیگر در دوران تحصیل دانشگاهی ابتدا به مهندسی علاقه‌مند بود، اما به‌تدریج تمرکز خود را بر فیزیک، ریاضیات و پژوهش علمی قرار داد. آموزش او در فیزیک ماده چگال بعدها در شکل‌گیری مسیر پژوهشی وی در زمینهٔ خواص الکتریکی و نوری مواد نقش مهمی داشت. [۲]

فعالیت دانشگاهی

هیگر در سال ۱۹۶۲ به دانشگاه پنسیلوانیا پیوست. او از ۱۹۶۲ تا ۱۹۶۴ استادیار، از ۱۹۶۴ تا ۱۹۶۷ دانشیار و از ۱۹۶۷ تا ۱۹۸۲ استاد این دانشگاه بود. او همچنین از ۱۹۷۴ تا ۱۹۸۱ مدیر آزمایشگاه پژوهش دربارهٔ ساختار ماده در دانشگاه پنسیلوانیا و در سال‌های ۱۹۸۱ تا ۱۹۸۲ معاون موقت پژوهشی این دانشگاه بود. [۲]

هیگر در سال ۱۹۸۲ به دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا پیوست و در این دانشگاه به‌عنوان استاد فیزیک و استاد علم مواد به فعالیت خود ادامه داد. او از ۱۹۸۲ تا ۱۹۹۹ مدیر «مؤسسه پلیمرها و جامدات آلی» بود. دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا همچنان او را به‌عنوان استاد بازنشستهٔ فیزیک و علم مواد معرفی می‌کند. [۳]

پژوهش دربارهٔ پلیمرهای رسانا

مهم‌ترین دستاورد علمی هیگر به پژوهش دربارهٔ پلیمرهای دارای پیوندهای مزدوج و توانایی آنها در انتقال بار الکتریکی مربوط است. پیش از این پژوهش‌ها، پلیمرها عمدتاً به‌عنوان مواد عایق شناخته می‌شدند و تفاوت میان پلاستیک‌ها و فلزات از نظر رسانایی الکتریکی بسیار بنیادی تلقی می‌شد.

هیگر در دههٔ ۱۹۷۰ با آلن مک‌دیارمید و هیدکی شیراکاوا وارد پژوهشی شد که به کشف ویژگی‌های رسانایی الکتریکی پلی‌استیلن انجامید. در سال ۱۹۷۷ این پژوهشگران نشان دادند که پلی‌استیلن پس از فرایندی موسوم به «دوپینگ» می‌تواند رسانایی الکتریکی بسیار بالاتری پیدا کند. [۴]

در این فرایند، پلیمر با مواد شیمیایی مناسب اکسید یا احیا می‌شود و تعداد حامل‌های بار در ساختار آن تغییر می‌کند. نتیجهٔ این کار آن بود که یک مادهٔ پلیمری، برخلاف تصور رایج دربارهٔ پلاستیک‌ها، می‌توانست ویژگی‌های الکتریکی قابل توجهی از خود نشان دهد. [۴]

اهمیت این کشف تنها در افزایش رسانایی پلی‌استیلن نبود؛ بلکه نشان داد می‌توان خواص الکتریکی مواد آلی را از طریق ساختار شیمیایی و فرایندهای مناسب کنترل کرد. از همین رو، پژوهش هیگر و همکارانش به شکل‌گیری حوزه‌ای میان‌رشته‌ای انجامید که در آن شیمی پلیمر، فیزیک ماده چگال و علم مواد با یکدیگر پیوند یافتند. [۵]

پلیمرهای نیمه‌رسانا و الکترونیک آلی

پژوهش‌های بعدی هیگر از پلیمرهای رسانای نخستین فراتر رفت و به مطالعهٔ پلیمرهای نیمه‌رسانا، پلیمرهای فلزی و مواد آلی دارای ویژگی‌های الکترونیکی و نوری پرداخت.

یکی از نتایج مهم این مسیر پژوهشی، شکل‌گیری مفهوم «الکترونیک پلاستیکی» یا الکترونیک آلی بود؛ حوزه‌ای که در آن از مواد آلی و پلیمری برای ساخت قطعات الکترونیکی استفاده می‌شود. دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا، پژوهش‌های متأخر هیگر را از جمله بر پلیمرهای نیمه‌رسانا و فلزی، ترانزیستورهای اثر میدان با تحرک بالا و سلول‌های خورشیدی پلیمری کم‌هزینه توصیف می‌کند. [۶]

پژوهش دربارهٔ این مواد به کاربردهایی مانند دیودهای نوری، نمایشگرهای آلی، سلول‌های خورشیدی، پنجره‌های الکتروکرومیک، مواد ضدالکتریسیتهٔ ساکن و برخی فناوری‌های حسگری و الکترونیکی کمک کرده است. منابع نوبل همچنین پلیمرهای رسانا را در ارتباط با توسعهٔ الکترونیک مولکولی و قطعات الکترونیکی آلی قرار می‌دهند. [۴]

همکاری با آلن مک‌دیارمید و هیدکی شیراکاوا

یکی از ویژگی‌های مهم فعالیت علمی هیگر، همکاری بین‌رشته‌ای او با آلن مک‌دیارمید، شیمی‌دان نیوزیلندی-آمریکایی، و هیدکی شیراکاوا، شیمی‌دان ژاپنی، بود.

شیراکاوا در سال ۱۹۷۴ توانسته بود پلی‌استیلن را به شکل یک فیلم نقره‌ای تهیه کند. چند سال بعد، همکاری میان شیراکاوا و مک‌دیارمید و سپس هیگر به بررسی خواص الکتریکی این ماده انجامید. در سال ۱۹۷۷، آنها نشان دادند که دوپ‌کردن پلی‌استیلن با هالوژن‌ها می‌تواند رسانایی آن را به‌شدت افزایش دهد. [۴]

این دستاورد در سال ۲۰۰۰ با اعطای مشترک جایزه نوبل شیمی به هر سه پژوهشگر مورد تقدیر قرار گرفت. سهم هر یک از سه برنده از جایزه نوبل یک‌سوم بود. [۱]

جایزه نوبل شیمی

در ۱۰ اکتبر ۲۰۰۰، آکادمی سلطنتی علوم سوئد اعلام کرد که جایزه نوبل شیمی سال ۲۰۰۰ به‌طور مشترک به آلن جی. هیگر، آلن جی. مک‌دیارمید و هیدکی شیراکاوا اعطا می‌شود. انگیزهٔ رسمی جایزه «برای کشف و توسعهٔ پلیمرهای رسانا» اعلام شد. [۷]

کمیته نوبل تأکید کرد که این کشف تصور سنتی دربارهٔ رابطهٔ میان پلاستیک و رسانایی الکتریکی را تغییر داد و یک حوزهٔ علمی جدید با پیامدهای بالقوه در فناوری‌های الکترونیکی ایجاد کرد. [۷]

سخنرانی نوبل هیگر در دسامبر ۲۰۰۰ با عنوان «پلیمرهای نیمه‌رسانا و فلزی: نسل چهارم مواد پلیمری» ارائه شد و در آن، او مسیر شکل‌گیری این حوزه، مبانی فیزیکی و شیمیایی پلیمرهای رسانا و چشم‌اندازهای کاربردی آنها را تشریح کرد. [۵]

جوایز و افتخارات

هیگر پیش از دریافت جایزه نوبل نیز چندین جایزه علمی مهم دریافت کرده بود.

  • ۱۹۸۳ — جایزه الیور ای. باکلی در فیزیک ماده چگال.
  • ۱۹۸۹ — جایزه جان اسکات.
  • ۱۹۹۵ — جایزه بالزان در زمینهٔ علم مواد جدید غیرزیستی.
  • ۲۰۰۰ — جایزه نوبل شیمی، به‌طور مشترک با آلن مک‌دیارمید و هیدکی شیراکاوا.
  • ۲۰۰۱ — عضویت در آکادمی ملی علوم آمریکا.
  • ۲۰۰۲ — انتخاب به عضویت آکادمی ملی مهندسی آمریکا. [۸][۹]

جایزه بالزان در سال ۱۹۹۵ به‌دلیل مشارکت برجستهٔ هیگر در علم مواد و به‌ویژه نقش او در توسعهٔ حوزهٔ میان‌رشته‌ای پلیمرهای نیمه‌رسانا و فلزی به وی اعطا شد. [۸]

هیگر همچنین عضو انجمن فیزیک آمریکا و عضو آکادمی ملی علوم و آکادمی ملی مهندسی ایالات متحده است. [۹]

فعالیت‌های صنعتی و تجاری

هیگر علاوه بر فعالیت دانشگاهی، در انتقال پژوهش‌های مربوط به پلیمرهای رسانا از آزمایشگاه به حوزهٔ فناوری نیز فعال بود.

او در سال ۱۹۹۰ شرکت UNIAX Corporation را بنیان گذاشت؛ شرکتی که هدف آن توسعه و تجاری‌سازی فناوری‌های مبتنی بر پلیمرهای رسانا و الکترونیک پلیمری بود. دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا، هیگر را از بنیان‌گذاران این شرکت معرفی می‌کند و گزارش می‌دهد که UNIAX در سال ۲۰۰۰ توسط شرکت DuPont خریداری شد. [۳]

فعالیت‌های صنعتی هیگر بخشی از تلاش گسترده‌تر او برای تبدیل پلیمرهای رسانا از یک موضوع پژوهشی به موادی با کاربردهای فناوری بود. آکادمی ملی علوم نیز در شرح فعالیت‌های او به تلاش‌هایش برای فراهم‌کردن زمینهٔ کاربرد فناوری پلیمرهای نیمه‌رسانا و فلزی اشاره می‌کند. [۹]

پژوهش‌های بعدی

پس از کشف پلیمرهای رسانا، فعالیت علمی هیگر محدود به پلی‌استیلن نماند. پژوهش‌های او به خواص بنیادی و کاربردی پلیمرهای نیمه‌رسانا و فلزی، مواد آلی مزدوج، پلیمرهای الکترولیتی مزدوج و کاربردهای این مواد در حسگرها و فناوری‌های زیستی نیز گسترش یافت. [۹]

در سال‌های بعد، پژوهش‌های او همچنین بر موادی متمرکز شد که می‌توانستند در فناوری‌های کم‌هزینهٔ الکترونیکی و انرژی مورد استفاده قرار گیرند. در معرفی کنونی گروه پژوهشی او در دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا، «پلیمرهای نیمه‌رسانا و فلزی» و کاربرد آنها در ترانزیستورهای اثر میدان با تحرک بالا و سلول‌های خورشیدی پلیمری کم‌هزینه از حوزه‌های اصلی فعالیت پژوهشی او معرفی شده‌اند. [۶]

آثار علمی

هیگر نویسنده و همکار نویسندهٔ صدها مقالهٔ علمی و دارندهٔ ده‌ها اختراع ثبت‌شده است. دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا در معرفی او بیش از ۹۰۰ مقالهٔ منتشرشده در مجلات علمی و بیش از ۵۰ ثبت اختراع را ذکر کرده است. [۳]

از مهم‌ترین آثار علمی مرتبط با مسیر پژوهشی او می‌توان به مقالهٔ سال ۱۹۷۷ دربارهٔ رسانایی الکتریکی پلی‌استیلن دوپ‌شده اشاره کرد. این پژوهش یکی از مقالات بنیادی در شکل‌گیری حوزهٔ پلیمرهای رسانا به‌شمار می‌رود. [۱۰]

یکی دیگر از زمینه‌های مهم آثار نظری مرتبط با این حوزه، مدل سو–شیفر–هیگر است که برای توصیف ویژگی‌های الکترونی پلی‌استیلن به کار رفت و در توسعهٔ چارچوب نظری پلیمرهای مزدوج اهمیت یافت. [۱۱]

تأثیر علمی و میراث

اهمیت علمی هیگر در این است که پژوهش او به تغییر دیدگاه دربارهٔ رابطهٔ میان پلیمرها و رسانایی الکتریکی کمک کرد. پیش از پژوهش‌های او، ویژگی‌های مکانیکی و فرآوری آسان پلیمرها معمولاً در برابر ویژگی‌های الکترونیکی فلزات و نیمه‌رساناها قرار می‌گرفت؛ اما پژوهش دربارهٔ پلیمرهای مزدوج نشان داد که می‌توان این دو دسته ویژگی را در مواد جدید با یکدیگر ترکیب کرد. [۴]

این تغییر دیدگاه به ایجاد حوزهٔ گستردهٔ «الکترونیک آلی» کمک کرد. دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا در سال‌های اخیر نیز از هیگر به‌عنوان یکی از بنیان‌گذاران حوزهٔ پلیمرهای رسانا و از پیشگامان الکترونیک آلی یاد کرده است. [۳]

در سال ۲۰۰۰، جایزه نوبل شیمی جایگاه این پژوهش را در تاریخ علم تثبیت کرد و آن را نمونه‌ای از پژوهشی دانست که در مرز میان شیمی و فیزیک شکل گرفت و به کاربردهای فناورانه انجامید. [۷]

زندگی شخصی

هیگر در مصاحبهٔ زندگی‌نامه‌ای خود از خانواده و دوران کودکی‌اش در سیوکس‌سیتی سخن گفته است. منابع دانشگاهی همچنین از دو پسر او، دیوید هیگر و پیتر هیگر، یاد کرده‌اند که هر دو در حوزه‌های علمی و پزشکی فعالیت داشته‌اند. [۱۲]

گاهشمار زندگی و فعالیت علمی

  • ۱۹۳۶ — تولد در سیوکس‌سیتی، آیووا. [۲]
  • ۱۹۵۷ — دریافت کارشناسی فیزیک و ریاضیات از دانشگاه نبراسکا. [۲]
  • ۱۹۶۱ — دریافت دکتری فیزیک از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی. [۲]
  • ۱۹۶۲ — آغاز فعالیت دانشگاهی در دانشگاه پنسیلوانیا. [۲]
  • ۱۹۷۷ — کشف رسانایی بالای پلی‌استیلن دوپ‌شده در همکاری با مک‌دیارمید و شیراکاوا. [۴]
  • ۱۹۸۲ — پیوستن به دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا. [۲]
  • ۱۹۸۳ — دریافت جایزه الیور ای. باکلی در فیزیک ماده چگال. [۸]
  • ۱۹۹۰ — بنیان‌گذاری شرکت UNIAX. [۳]
  • ۱۹۹۵ — دریافت جایزه بالزان در علم مواد جدید غیرزیستی. [۸]
  • ۲۰۰۰ — دریافت مشترک جایزه نوبل شیمی. [۱]
  • ۲۰۰۱ — انتخاب به عضویت آکادمی ملی علوم آمریکا. [۹]
  • ۲۰۰۲ — انتخاب به عضویت آکادمی ملی مهندسی آمریکا. [۹]
  • ۲۰۲۶ — برگزاری سمپوزیومی در دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا به مناسبت نودسالگی او. [۱۲]

منابع

منابع اولیه

  • Alan J. Heeger، Semiconducting and Metallic Polymers: The Fourth Generation of Polymeric Materials، Nobel Lecture، ۸ دسامبر ۲۰۰۰.
  • Alan J. Heeger و همکاران، «Electrical Conductivity in Doped Polyacetylene»، Physical Review Letters، ۱۹۷۷. [۱۰]

منابع دانشگاهی و علمی

  • University of California, Santa Barbara، صفحهٔ رسمی Alan Heeger و معرفی فعالیت‌های علمی او.
  • Science History Institute Digital Collections، مصاحبهٔ تاریخ شفاهی و سوابق تحصیلی و دانشگاهی آلن هیگر.
  • National Academy of Sciences، زندگینامه و زمینه‌های پژوهشی Alan J. Heeger.
  • بنیاد جایزه بالزان، زندگینامه و سوابق علمی Alan J. Heeger.

منابع نوبل

  • NobelPrize.org، The Nobel Prize in Chemistry 2000.
  • NobelPrize.org، Press Release: The 2000 Nobel Prize in Chemistry، ۱۰ اکتبر ۲۰۰۰.
  • NobelPrize.org، Advanced Information: The Nobel Prize in Chemistry 2000.

پیوندهای بیرونی

  1. ↑ ۱٫۰ ۱٫۱ ۱٫۲ The Nobel Prize in Chemistry 2000, NobelPrize.org، بنیاد نوبل.
  2. ↑ ۲٫۰ ۲٫۱ ۲٫۲ ۲٫۳ ۲٫۴ ۲٫۵ ۲٫۶ ۲٫۷ Oral history interview with Alan J. Heeger, Science History Institute Digital Collections.
  3. ↑ ۳٫۰ ۳٫۱ ۳٫۲ ۳٫۳ ۳٫۴ Alan Heeger, UC Santa Barbara، Alan Heeger Lab و Department of Physics.
  4. ↑ ۴٫۰ ۴٫۱ ۴٫۲ ۴٫۳ ۴٫۴ ۴٫۵ Advanced Information: The Nobel Prize in Chemistry 2000, NobelPrize.org.
  5. ↑ ۵٫۰ ۵٫۱ Alan J. Heeger، «Semiconducting and Metallic Polymers: The Fourth Generation of Polymeric Materials»، سخنرانی نوبل، ۸ دسامبر ۲۰۰۰.
  6. ↑ ۶٫۰ ۶٫۱ Center for Polymers and Organic Solids، University of California, Santa Barbara.
  7. ↑ ۷٫۰ ۷٫۱ ۷٫۲ Press Release: The 2000 Nobel Prize in Chemistry, NobelPrize.org، ۱۰ اکتبر ۲۰۰۰.
  8. ↑ ۸٫۰ ۸٫۱ ۸٫۲ ۸٫۳ Alan J. Heeger – Bio-bibliography, بنیاد جایزه بالزان.
  9. ↑ ۹٫۰ ۹٫۱ ۹٫۲ ۹٫۳ ۹٫۴ ۹٫۵ Alan J. Heeger، National Academy of Sciences.
  10. ↑ ۱۰٫۰ ۱۰٫۱ A. G. MacDiarmid، A. J. Heeger و همکاران، «Electrical Conductivity in Doped Polyacetylene»، Physical Review Letters، جلد ۳۹، ۱۹۷۷.
  11. ↑ W. P. Su, J. R. Schrieffer, A. J. Heeger، «Solitons in Polyacetylene»، Physical Review Letters، ۱۹۷۹؛ و آثار بعدی مرتبط با مدل SSH.
  12. ↑ ۱۲٫۰ ۱۲٫۱ UCSB Chemistry Nobel Laureate Alan Heeger celebrates his 90th birthday with a symposium in his honor, University of California, Santa Barbara، ۲۰۲۶.
برگرفته از «https://www.iran-pedia.org/w/index.php?title=صفحه_تمرین_۵_مصطفی&oldid=92052»