Эрнст Г. Бауэр

Эта статья включает список ссылок , связанных материалов или внешних ссылок , но ее источники остаются неясными, поскольку в ней отсутствуют встроенные цитаты . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, введя более точные цитаты. ( Март 2024 ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

Эрнст Бауэр
Эрнст Бауэр 2013
Рожденный	( 1928-02-27 )27 февраля 1928 г. (96 лет) Германия
Национальность	Американские и немецкие
Альма-матер	Мюнхенский университет
Известный	Новаторская низкоэнергетическая электронная микроскопия
Награды	Премия Геде Немецкого вакуумного общества (1988) Премия Медарда У. Уэлча Американского вакуумного общества (1992) Премия Дэвиссона-Джермера Американского физического общества (2005)
Научная карьера
Поля	Физика
Учреждения	Университет штата Аризона

Эрнст Г. Бауэр (родился 27 февраля 1928 года) — немецко-американский физик, известный своими исследованиями в области науки о поверхности, роста тонких пленок и механизмов зародышеобразования, а также изобретением в 1962 году низкоэнергетической электронной микроскопии (LEEM). В начале 1990-х годов он расширил технологию LEEM в двух направлениях, разработав спин-поляризованную низкоэнергетическую электронную микроскопию (SPLEEM) и спектроскопическую фотоэмиссионную и низкоэнергетическую электронную микроскопию (SPELEEM). В настоящее время он является почетным профессором-исследователем в Университете штата Аризона .

Эрнст Бауэр учился в Мюнхенском университете, Германия, где получил степень магистра (1953) и доктора философии (1955) по физике. В 1958 году он перешел в Лабораторию Майкельсона в Чайна-Лейк, Калифорния, где стал руководителем отделения физики кристаллов и гражданином США. В 1969 году он занял должность профессора и директора Института физики в Техническом университете Клаусталь, Германия. В 1991 году он был назначен почетным профессором-исследователем в Университете штата Аризона. Он продолжал свою исследовательскую деятельность в Германии до 1996 года. С 1996 года он работал на постоянной основе в Университете штата Аризона, а с 2010 года он является почетным профессором-исследователем, работающим неполный рабочий день в ASU.

Бауэр вносит вклад в область эпитаксии и роста пленок с середины 1950-х годов. Он начал свою научную карьеру в Мюнхене с изучения роста и структуры антиотражающих слоев с помощью электронной микроскопии и электронной дифракции. Его докторская диссертация была посвящена структуре и росту тонких испаренных слоев ионных материалов и была первым систематическим обширным исследованием эпитаксиального и ориентационного роста волокон, сочетающим электронную микроскопию и электронную дифракцию. В 1958 году он вывел классификацию основных режимов роста тонких пленок, которые он назвал Франк-ван дер Мерве (рост послойный), Фольмер-Вебер (рост островков) и Странски-Крастанов (рост слой+островок). Его термодинамический критерий и терминология используются сегодня во всем мире. В том же году вышла книга Бауэра «Электронная дифракция: теория, практика и применение».

Вскоре после прибытия в лабораторию Майкельсона в Калифорнии он начал исследования роста тонких пленок in situ с помощью обычной электронной микроскопии, сверхвысоковакуумной отражательной электронной дифракции UHV, низкоэнергетической электронной дифракции LEED и оже-электронной спектроскопии. Важность адсорбции при начальном росте тонких пленок привела его также к адсорбционным исследованиям.

Бауэр уже в 1961 году понял, что электронная микроскопия, использующая дифрагированные электроны для визуализации, будет чрезвычайно важна для будущего науки о поверхности. Изобретение в 1962 году низкоэнергетического электронного микроскопа (LEEM) было стимулировано научным спором с Лестером Джермером о его интерпретации картин низкоэнергетической электронной дифракции (LEED) в 1960 году. Он сконструировал первый прибор LEEM и представил его на Пятом международном конгрессе по электронной микроскопии в 1962 году. В 1960-х годах он также разработал теоретическую основу, необходимую для понимания LEEM.

После того, как он перешел в Технический университет Клаусталя (Германия) в 1969 году, Бауэр создал широкую группу по изучению поверхности, охватывающую широкий спектр методов электронного и ионного пучка, а также оптических методов. Был разработан количественный анализ термодесорбционной спектроскопии (TDS или TPD), метод, который в настоящее время широко используется, в частности, в поверхностной химии. Были разработаны и использованы измерения работы выхода для определения термодинамических свойств двумерных систем с привлекательными латеральными взаимодействиями. Он разработал электронно-стимулированную десорбцию (ESD) и статическую SIMS для изучения адсорбированных слоев и сверхтонких пленок на поверхностях монокристаллов; рассеяние щелочных ионов (ISS) для структурного анализа поверхностей; полевую ионную микроскопию (FIM) отдельных атомов и кластеров; исследования поверхностного плавления с помощью UHV-SEM.

Бауэр изобрел низкоэнергетическую электронную микроскопию (LEEM) еще в 1962 году, но ему пришлось преодолеть сильный скептицизм ученых, а также множество научных и финансовых препятствий, прежде чем LEEM наконец-то воплотился в жизнь в 1985 году. Его работа привлекла внимание гораздо более широкого научного сообщества в восьмидесятых годах, когда LEEM начал производить динамические записи изображений высокого разрешения в реальном времени атомных процессов, таких как зарождение и рост кристаллов, сублимация, фазовые переходы и эпитаксия на поверхностях. Высокие интенсивности сигнала, доступные в LEEM (по сравнению с рентгеновской визуализацией), позволили наблюдать структуру поверхности и динамические процессы в реальном пространстве и реальном времени при температурах образца до 1500 К с латеральным разрешением 10 нм и разрешением по атомной глубине.

В конце 1980-х начале 1990-х годов Бауэр расширил технику LEEM в двух важных направлениях, разработав спин-поляризованную низкоэнергетическую электронную микроскопию (SPLEEM) и спектроскопическую фотоэмиссионную и низкоэнергетическую электронную микроскопию (SPELEEM). Сочетание этих методов теперь позволяет проводить комплексную (структурную, химическую, магнитную и электронную) характеристику поверхностей и тонких пленок в масштабе 10 нм.

Успех разработок инструментов в группе Бауэра в Техническом университете Клаусталь привел к коммерческому производству этих инструментов и стимулировал несколько других групп к разработке аналогичных инструментов для визуализации поверхности с помощью низкоэнергетических электронов, что привело к появлению множества коммерческих инструментов. Сегодня в мире существуют сотни различных версий этих инструментов, и они продолжают совершенствоваться, непрерывно расширяя область их применения. Работа Бауэра напрямую или косвенно влияет на многие области современного материаловедения: поверхности, тонкие пленки, электронные материалы, катализ и приборостроение. Изобретение и разработка поверхностной микроскопии с помощью низкоэнергетических электронов произвели революцию в изучении науки о поверхности и науки о тонких пленках.

Бауэр является автором и соавтором более 470 публикаций (в том числе 88 обзорных статей и глав книг) и двух книг: «Электронная дифракция: теория, практика и применение», 1958 (на немецком языке) и «Микроскопия поверхности с низкоэнергетическими электронами», 2014.

• Премия Геде Немецкого вакуумного общества (1988) – «За изобретение низкоэнергетического электронного микроскопа»
• Избранный член Геттингенской академии наук, Германия (1989)
• Член Американского физического общества (1991)
• Премия имени Медарда У. Уэлча Американского вакуумного общества (1992 г.) – «За вклад в фундаментальное понимание зарождения и роста тонких пленок, а также за изобретение, разработку и использование методов множественной характеристики поверхности для изучения этих тонких пленок»
• Премия Нижней Саксонии за науку (1994) – «За разработку LEEM и исследования тонких пленок»
• Член Американского вакуумного общества (1994)
• Премия 141-го комитета по микробарковому анализу Японского общества содействия науке (2003 г.) – «За выдающиеся исследования в области микробаркового анализа и вклад в работу комитета JSPS 141»
• Премия BESSY за инновации в области синхротронного излучения (2004 г.) – «Выдающийся вклад в разработку фотоэлектронного эмиссионного микроскопа (ПЭЭМ) как системы обнаружения фотоэлектронов с энергетическим, пространственным и временным разрешением».
• Премия Дэвиссона-Джермера Американского физического общества (2005 г.) – «За вклад в науку о зародышеобразовании и росте тонких пленок и за изобретение низкоэнергетической электронной микроскопии»
• Премия имени Гумбольдта (2008) — «За выдающиеся достижения в области физики твердого тела»
• Почетный доктор, Университет Марии Склодовской-Кюри, Люблин, Польша (2008).
• Член Elettra Sincrotrone в Триесте, Италия (2013 г.) – «Профессор Эрнст Бауэр – выдающийся физик и специалист по поверхностям, внесший фундаментальный вклад в понимание механизмов эпитаксиального роста и в развитие методов микроскопии».
• Почетный доктор Вроцлавского университета, Вроцлав, Польша (2014)
• Международный член Японского общества прикладной физики (2015 г.) – «Признание иностранных исследователей, внесших выдающийся вклад в развитие прикладной физики посредством международной деятельности, связанной с JSAP»
• Почетный профессор Чунцинского университета, Китай (2015) – «За выдающиеся академические достижения»

1. Бауэр, Эрнст (1958). «Феноменологическая теория кристаллической лаборатории в Оберфлехене. I». Zeitschrift für Kristallographie . 110 ( 1–6 ): 372–394 . Бибкод : 1958ZK....110..372B. дои : 10.1524/zkri.1958.110.1-6.372. ISSN  0044-2968.
2. Телепс, В.; Бауэр, Э. (1985). «Аналитический отражательный и эмиссионный поверхностный электронный микроскоп сверхвысокого вакуума». Ультрамикроскопия . 17 (1): 57– 65. doi :10.1016/0304-3991(85)90177-9. ISSN  0304-3991.
3. Бауэр, Э.; ван дер Мерве, Ян Х. (1986). «Структура и рост кристаллических сверхрешеток: от монослоя к сверхрешетке». Physical Review B. 33 ( 6): 3657– 3671. Bibcode : 1986PhRvB..33.3657B. doi : 10.1103/PhysRevB.33.3657. ISSN  0163-1829. PMID  9938773.
4. Бауэр, Э. (1991). «Ультратонкие металлические пленки: от одного к трехмерному пленарному докладу». Berichte der Bunsengesellschaft für Physikalische Chemie . 95 (11): 1315–1325 . doi :10.1002/bbpc.19910951102. ISSN  0005-9021.
5. Бауэр, Э.; Франц, Т.; Козиол, К.; Лилиенкамп, Г.; Шмидт, Т. (1997). "Последние достижения в области LEEM/PEEM для структурного и химического анализа". Химический, структурный и электронный анализ гетерогенных поверхностей в нанометровом масштабе . стр.  75–91 . doi :10.1007/978-94-011-5724-7_5. ISBN 978-94-010-6414-9.
6. Бауэр, Эрнст (2012). «Основы LEEM». Surface Review and Letters . 05 (6): 1275– 1286. doi :10.1142/S0218625X98001614. ISSN  0218-625X.
7. Здыб, Р.; Бауэр, Э. (2002). «Спин-разрешенная незанятая электронная зонная структура из квантовых размерных осцилляций в отражательной способности медленных электронов из ультратонких ферромагнитных кристаллов». Physical Review Letters . 88 (16): 166403. Bibcode :2002PhRvL..88p6403Z. doi :10.1103/PhysRevLett.88.166403. ISSN  0031-9007. PMID  11955243.
8. Локателли, А.; Бауэр, Э. (2008). «Последние достижения в области химической и магнитной визуализации поверхностей и интерфейсов с помощью XPEEM». Журнал физики: конденсированное вещество . 20 (9): 093002. doi :10.1088/0953-8984/20/9/093002. ISSN  0953-8984. S2CID  117948724.<
9. Бауэр, Эрнст; Ман, Ка Л.; Павловская, Анастасия; Локателли, Андреа; Ментеш, Тевфик О.; Ниньо, Мигель А.; Альтман, Майкл С. (2014). «Образование Fe3S4 (грейгита) реакцией пар-твердое тело». Дж. Матер. хим. А.​ 2 (6): 1903–1913 . doi : 10.1039/C3TA13909C. ISSN  2050-7488.
10. Левандовский, Миколай; Грут, Ирен Миннесота; Цинь, Чжи-Хуэй; Оссовский, Томаш; Пабисяк, Томаш; Кейна, Адам; Павловская, Анастасия; Шайхутдинов, Шамиль; Фройнд, Ханс-Иоахим; Бауэр, Эрнст (2016). «Наномасштабные узоры на поверхности полярных оксидов». Химия материалов . 28 (20): 7433–7443 . doi :10.1021/acs.chemmater.6b03040. ISSN  0897-4756.
11. Павловска А.; Добрев Д. и Бауэр Э. (2019). «Высокотемпературное равновесие и форма роста малых частиц: случай таллия», J. Phys. Chem. C 123 (13): 8000-8004. doi:10.1021/acs.jpcc.8b07411. ISSN 1932-7455

• Веб-страница Эрнста Бауэра в Университете штата Аризона