Deborah S. Jin - Deborah S. Jin

Deborah S. Jin
Geboren ( 1968-11-15 )15. November 1968
Stanford, Kalifornien , USA
Ist gestorben 15. September 2016 (2016-09-15)(Alter 47)
Boulder, Colorado , USA
Alma Mater Princeton University (AB)
University of Chicago (Ph.D.)
Bekannt für Fermionisches Kondensat
Auszeichnungen MacArthur-Stipendium (2003)
Benjamin-Franklin-Medaille (2008)
Isaac-Newton-Medaille (2014)
Wissenschaftlicher Werdegang
Felder Physik
Institutionen Nationales Institut für Standards und Technologie ;
University of Colorado in Boulder
These Experimentelle Untersuchung der Phasendiagramme schwerer Fermionen-Supraleiter mit mehreren Übergängen  (1995)
Doktoratsberater Thomas F. Rosenbaum
Doktoranden Brian L. DeMarco
Cindy Regal
Webseite Jin Group in Colorado

Deborah Shiu-lan Jin (15. November 1968 – 15. September 2016) war eine US-amerikanische Physikerin und Stipendiatin des National Institute of Standards and Technology (NIST); Professor Adjunct, Department of Physics an der University of Colorado ; und ein Fellow des JILA , einem gemeinsamen NIST-Labor mit der University of Colorado.

Sie galt als Pionierin der polaren molekularen Quantenchemie. Von 1995 bis 1997 arbeitete sie mit Eric Cornell und Carl Wieman an der JILA, wo sie an einigen der frühesten Studien zu verdünnten Bose-Einstein-Kondensaten beteiligt war . 2003 stellte das Team von Dr. Jin bei JILA das erste fermionische Kondensat her , eine neue Form der Materie. Sie verwendete Magnetfallen und Laser, um fermionische Atomgase auf weniger als 100 Milliardstel Grad über Null abzukühlen, und demonstrierte damit erfolgreich die Quantenentartung und die Bildung eines molekularen Bose-Einstein-Kondensats . Jin wurde häufig als starker Kandidat für den Nobelpreis für Physik genannt. 2002 wurde sie vom Discover Magazine als eine der 50 wichtigsten Frauen in der Wissenschaft ausgezeichnet.

Frühen Lebensjahren

Jin wurde in Santa Clara County, Kalifornien, geboren , Jin war eines von drei Kindern und wuchs in Indian Harbor Beach, Florida, auf . Ihr Vater war Physiker und ihre Mutter Physikerin, die als Ingenieurin arbeitete.

Ausbildung

Jin schloss sein Studium 1990 mit magna cum laude an der Princeton University ab und erhielt einen AB in Physik, nachdem er eine Abschlussarbeit mit dem Titel "A Condensation-Pumped Dilution Kühlschrank for Use in Cooling Millimeter Wave Bolometer Detectors" abgeschlossen hatte. 1990 erhielt sie den Allen G. Shenstone Prize in Physics.

Anschließend studierte Jin an der University of Chicago , wo sie von 1990 bis 1993 NSF Graduate Fellow war und promovierte. in Physik im Jahr 1995 mit einer Doktorarbeit mit dem Titel "Experimentelle Untersuchung der Phasendiagramme schwerer Fermion-Supraleiter mit mehreren Übergängen" bei Thomas Felix Rosenbaum .

Wichtige wissenschaftliche Beiträge

Nach ihrer Promotion trat Jin als Postdoktorandin der Gruppe von Eric Cornell am JILA , dem Joint Institute for Laboratory Astrophysics in Boulder , Colorado , bei. Dieser Wechsel von der kondensierten Materie zur Atomphysik erforderte, dass sie neue experimentelle Techniken erlernte. Jin schloss sich Cornells Gruppe an, kurz nachdem sie das erste Rubidium- Bose-Einstein-Kondensat (BEC) entwickelt hatten, und führte Experimente durch, um seine Eigenschaften zu charakterisieren.

1997 gründete Jin ihre eigene Gruppe bei JILA. Innerhalb von zwei Jahren entwickelte sie die Fähigkeit, das erste quantenentartete Gas aus fermionischen Atomen zu erzeugen. Die Arbeit wurde durch frühere Studien von BECs und der Fähigkeit, ein verdünntes Atomgas auf 1 μK abzukühlen, motiviert. Die schwachen Wechselwirkungen zwischen Teilchen in einem Bose-Einstein-Kondensat führten zu interessanter Physik. Es wurde die Theorie aufgestellt, dass fermionische Atome bei ausreichend niedrigen Temperaturen einen analogen Zustand bilden würden, wobei sich die Fermionen in einem Phänomen ähnlich der Bildung von Cooper-Paaren in supraleitenden Materialien paaren würden .

Die Arbeit wurde dadurch erschwert, dass Fermionen im Gegensatz zu Bosonen aufgrund des Pauli-Ausschlussprinzips nicht gleichzeitig denselben Quantenzustand einnehmen können und daher hinsichtlich der Kühlmechanismen eingeschränkt sind. Bei einer ausreichend niedrigen Temperatur ist die Verdunstungskühlung , eine wichtige Technik, die verwendet wird, um eine Temperatur zu erreichen, die niedrig genug ist, um die ersten BECs zu erzeugen, für Fermionen nicht mehr wirksam. Um dieses Problem zu umgehen, kühlten Jin und ihr Team Kalium-40-Atome in zwei verschiedenen magnetischen Unterebenen. Dadurch konnten Atome in verschiedenen Unterebenen miteinander kollidieren und die Wirksamkeit der Verdunstungskühlung wiederherstellen. Mit dieser Technik konnten Jin und ihre Gruppe ein entartetes Fermi-Gas bei einer Temperatur von etwa 300 nK herstellen, was der Hälfte der Fermi-Temperatur der Mischung entspricht.

2003 waren Jin und ihr Team die ersten, die Paare von fermionischen Atomen kondensierten. Sie beobachteten direkt ein molekulares Bose-Einstein-Kondensat, das allein durch Anpassen der Wechselwirkungsstärke in einem ultrakalten Fermi-Gas von Atomen mithilfe einer Feshbach-Resonanz erzeugt wurde . Sie konnte Übergänge des Gases zwischen einem Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS)-Zustand und Bose-Einstein-Kondensat beobachten.

2008 entwickelten Jin und ihr Team eine der winkelaufgelösten Photoemissionsspektroskopie analoge Technik, die es ihnen ermöglichte, Anregungen ihres entarteten Gases sowohl mit Energie- als auch mit Impulsauflösung zu messen. Sie nutzten diesen Ansatz, um die Art der Fermionenpaarung über den BCS-BEC-Crossover zu untersuchen , das gleiche System, das ihre Gruppe erstmals 2003 erforscht hatte. Diese Experimente lieferten den ersten experimentellen Nachweis einer Pseudolücke im BCS-BEC-Crossover.

Jin hat die Grenzen der ultrakalten Wissenschaft weiter vorangetrieben, als es ihr und ihrem Kollegen Jun Ye gelang, ebenfalls im Jahr 2008 polare Moleküle mit einem großen elektrischen Dipolmoment auf ultrakalte Temperaturen abzukühlen. Anstatt polare Moleküle direkt zu kühlen, erzeugten sie ein Gas aus ultrakalte Atome und wandelte sie dann kohärent in dipolare Moleküle um. Diese Arbeit führte zu neuen Erkenntnissen über chemische Reaktionen nahe dem absoluten Nullpunkt. Sie konnten Kalium-Rubidium (KRb)-Moleküle im niedrigsten Energiezustand (Grundzustand) beobachten und kontrollieren. Sie konnten sogar beobachten, wie Moleküle kollidierten, brachen und chemische Bindungen bildeten. Jins Ehemann, John Bohn, der sich auf die Theorie ultrakalter Atomkollisionen spezialisiert hatte, arbeitete mit ihr an dieser Arbeit zusammen.

Ehren und Auszeichnungen

Jin war gewähltes Mitglied der National Academy of Sciences (2005) und Fellow der American Academy of Arts and Sciences (2007).

Jin gewann eine Reihe prestigeträchtiger Auszeichnungen, darunter:

Nach ihrem Tod benannte die American Physical Society ihren renommierten DAMOP-Studentenpreis nach Deborah Jin um, um ihren Einfluss auf dem Gebiet der Atom-, Molekül- und optischen Physik zu würdigen.

Persönliches Leben

Jin heiratete John Bohn und hatte eine Tochter, Jaclyn Bohn. Jin starb am 15. September 2016 in Boulder, Colorado, an Krebs.

Verweise

Weiterlesen

Externe Links