Джон У. Кан
Американский учёный (1928–2016)
Джон У. Кан
Джон У. Кан
Рожденный
Ганс Вернер Кан

( 1928-01-09 )9 января 1928 г.
Кельн , Пруссия
Умер14 марта 2016 г. (2016-03-14)(88 лет)
Сиэтл , Вашингтон
Национальностьамериканский
Альма-матерМичиганский университет
Калифорнийский университет в Беркли
ИзвестныйУравнение Аллена–Кана
СупругЭнн Хессинг Кан
Научная карьера
ПоляМеталлургия
УчрежденияМассачусетский технологический институт
Национальный институт стандартов и технологий
научный руководительРичард Эдвард Пауэлл

Джон Вернер Кан (9 января 1928 г. — 14 марта 2016 г.) — американский учёный, лауреат Национальной научной медали 1998 года . Родился в Кёльне , Веймарская Германия , [1] был профессором кафедры металлургии Массачусетского технологического института (MIT) с 1964 по 1978 год. С 1977 года занимал должность в Национальном институте стандартов и технологий (ранее Национальное бюро стандартов). Кан оказал глубокое влияние на ход исследований материалов в течение своей карьеры. Один из ведущих авторитетов в области термодинамики , Кан применил основные законы термодинамики для описания и прогнозирования широкого спектра физических явлений. [2]

Биография

Ганс Вернер Кан родился в Кельне, Германия, в еврейской семье. [3] Его отец был адвокатом-антинацистом, а мать — техником по рентгенографии. [3]

После Machtergreifung в 1933 году старший Кан избежал ареста только потому, что его предупредил коллега-юрист. Семья бежала из Германии и в конечном итоге оказалась в Амстердаме . Они иммигрировали в Америку в 1939 году, где Ганс стал Джоном. Большая часть его семьи в Европе была убита во время Холокоста . [3]

Каны поселились в Нью-Йорке . Джон Кан стал гражданином Америки в 1945 году. Служа в армии США , он находился в Японии во время ее оккупации союзниками . [3]

Кан получил степень бакалавра по химии в 1949 году в Мичиганском университете . Позже он получил степень доктора философии по физической химии в 1953 году в Калифорнийском университете в Беркли . Его докторская диссертация называлась «Окисление изотопно-меченого гидразина», а его научным руководителем был RE Powell.

В 1954 году Кан присоединился к исследовательской работе по химической металлургии в лаборатории General Electric в Скенектади , штат Нью-Йорк, которой руководил Дэвид Тернбулл . Тернбулл провел пионерскую работу по кинетике зародышеобразования , и в группе основное внимание уделялось пониманию термодинамики и кинетики фазовых превращений в твердых телах.

В 1964 году Кан стал профессором кафедры металлургии (ныне материаловедения) Массачусетского технологического института. Он покинул MIT в 1978 году. В 1969 году Кан начал длительные профессиональные отношения со своим аспирантом Франсисом Ларше, чья работа была сосредоточена на влиянии механического напряжения на термодинамику твердых тел. Подход Ларше–Кана является краеугольным камнем рассмотрения термодинамики напряженных материалов. Хорошими примерами этого явления являются области вблизи когерентного выделения или поле напряжений вокруг дислокации.

В 1972 году Кан работал с Дэвидом В. Хоффманом над формулировкой векторной термодинамики для описания термодинамики интерфейсов, формулировки, которая необходима для учета анизотропных материалов. Это также известно как капиллярная векторная формулировка энергий интерфейсов. Математика этой трактовки включает концепцию норм , хотя Кан и Хоффман в то время не знали об этом.

В 1975 году Кан работал со своим аспирантом Сэмом Алленом над фазовыми переходами в сплавах железа, включая переходы порядок-беспорядок. Эта работа привела к уравнению Аллена–Кана .

С 1984 года он был доцентом Вашингтонского университета .

Работа

Микроструктурная эволюция согласно уравнению Кана-Хилларда , демонстрирующая характерное огрубление и разделение фаз .

Спинодальный

В 1957 году Кан работал с Джоном Э. Хиллиардом над разработкой уравнения Кана–Хилларда , которое описывает термодинамические силы, вызывающие разделение фаз во многих системах, и разработал совместную теорию спинодального распада . [4] [5] [6] [7]

Затвердевание

В теории роста кристаллов Кан пришел к выводу, что отличительной чертой является способность поверхности достигать равновесного состояния при наличии термодинамической движущей силы (обычно в виде степени переохлаждения). Он также пришел к выводу, что для каждой поверхности или интерфейса в кристаллической среде существует критическая движущая сила, превышение которой позволит поверхности или интерфейсу продвигаться перпендикулярно к себе, а если не превышено, то потребуется механизм латерального роста.

Таким образом, для достаточно больших движущих сил интерфейс может двигаться равномерно без преимуществ гетерогенного зародышеобразования или винтового механизма дислокации. Что составляет достаточно большую движущую силу, зависит от диффузности интерфейса, так что для чрезвычайно диффузных интерфейсов эта критическая движущая сила будет настолько мала, что любая измеримая движущая сила превысит ее. Альтернативно, для острых интерфейсов критическая движущая сила будет очень большой, и большая часть роста будет происходить за счет механизма бокового шага. [8] [9] [10] [11]

Капли и поверхности

В 1977 году Кан опубликовал простую математическую трактовку термодинамики смачивания : взаимодействия между жидкостью, контактирующей с твердой поверхностью. В этой статье была изложена простая формулировка для описания перехода смачивания — точки, в которой жидкость переходит от формирования капли на поверхности к равномерному распространению в виде жидкой пленки по поверхности. Эта теория имела широкомасштабные последствия для многих методов обработки материалов.

Квазикристаллы

В 1982 году Дэн Шехтман наблюдал новую кристаллическую структуру с загадочными особенностями. Кан внес вклад в теорию того, как такая структура может быть термодинамически стабильной, и стал соавтором основополагающей статьи, в которой были представлены квазикристаллы .

Стеклование

В 2004 году Кан и Бендерски представили доказательства того, что «изотропная некристаллическая металлическая фаза» (названная «q-стеклом») может быть выращена из расплава. Это «первичная фаза», образующаяся в системе Al-Fe-Si при быстром охлаждении. Экспериментальные данные указывают на то, что эта фаза образуется в результате перехода первого рода. Изображения ТЭМ показывают, что q-стекло зарождается из расплава в виде дискретных частиц, которые растут сферически с равномерной скоростью роста во всех направлениях. Дифракционная картина показывает, что это изотропная стеклообразная фаза. Тем не менее, существует барьер зародышеобразования, который подразумевает наличие межфазного разрыва (или внутренней поверхности) между стеклом и расплавом. [12]

Исследования на пенсии

Выйдя на пенсию, Кан занял должность доцента на кафедрах материаловедения, инженерии и физики в Вашингтонском университете .

Личная жизнь

У него было трое детей и шесть внуков. На пенсии он жил в Сиэтле , штат Вашингтон, со своей женой Энн Хессинг Кан . [3] Он умер от лейкемии в Сиэтле 14 марта 2016 года. [13]

Почести и награды

2011 Премия Киото, Фонд Инамори

Премия Боуэра 2002 года , Институт Франклина

2001 Медаль Эмиля Хейна, Немецкое металлургическое общество

2001 Почетный пожизненный член Американского керамического общества

1999 г. Лектор имени Бахуйса Рузебуна и обладатель золотой медали Нидерландской академии наук

Национальная медаль науки 1998 г. [14]

1998 г. Член Национальной инженерной академии

1998 г. — почетный преподаватель GE по материаловедению в RPI

'69 и `98 Макдональдский лектор, Канадское металлургическое общество

1996 Почетный доктор, Университет Эври, Франция.

Премия Харви 1995 года , Технион .

1994 Медаль Роквелла; Зал славы инженерии, науки и технологий и медаль Международного технологического института.

1994 Золотая медаль, почетный член Японского института металлов.

1993 г. Лекция по Inland Steel, Северо-Западный университет.

Премия Хьюма-Розери 1993 года, TMS.

1993 г. Преподаватель кафедры Сирила Стэнли Смита в Чикагском университете.

1992 Почетный член MRS-India.

Премия Майкельсона-Морли 1991 года , Университет Кейс Вестерн. [15]

1990 г. Почетный доктор наук Северо-Западного университета; преподаватель Хиллиарда.

Премия Спасителя 1989 года, ASM International.

1987 г. — почетный преподаватель физики Бостонского университета.

Премия Страттона 1986 года, Национальное бюро стандартов.

1985 Премия фон Хиппеля, Общество исследования материалов.

1984 Золотая медаль Министерства торговли США.

1983 г. — почетный преподаватель Университета Коннектикута.

1982 г. Преподаватель кафедры Голика, Университет Миссури, Ролла, Миссури.

1981 г. Член Японского общества содействия науке.

Премия Диксона 1981 года, Университет Карнеги-Меллона.

1980 Почетный профессор Университета Цзяотун, Шанхай, Китай.

1979 г. Преподаватель кафедры Ван Хорна в Университете Кейс-Вестерн.

1978 г. — преподаватель кафедры Дорна в Северо-Западном университете.

Золотая медаль Acta Metallurgica 1977 года.

1974 Член Американской академии искусств и наук .

1973 г. Член Национальной академии наук .

1968 г. Лектор Института металлов, AIME.

1966 Премия имени С. Б. Мейера, Американское керамическое общество.

1960–61 гг. — стипендия Гуггенхайма, проведённая в Кембриджском университете, в Голдсмитской лаборатории.

1951 г. — стипендия Allied Chemical and Dye Fellowship в Калифорнийском университете в Беркли.

Ссылки

  1. ^ «Избранные произведения Джона У. Кана» (PDF) .
  2. ^ "Джон У. Кан".
  3. ^ abcde "Джон У. Кан: выдающийся металлург, бежавший из нацистской Германии". The Seattle Times . 15 марта 2016 г.
  4. ^ Cahn, John W.; Hilliard, John E. (1958). «Свободная энергия неоднородной системы. I. Интерфейсная свободная энергия». Журнал химической физики . 28 (2): 258– 267. Bibcode : 1958JChPh..28..258C. doi : 10.1063/1.1744102.
  5. ^ Кан, Дж. В., Спинодальный распад , 1967 Лекция Института металлов, Trans. Met. Soc. ASME, т. 242, стр. 168 (1968)
  6. ^ Хиллиард, Дж. Э., Спинодальный распад , в книге «Фазовые превращения» , стр. 497 (Американское общество металлов, Metals Park, 1970)
  7. ^ Кан, Джон В. (1962). «О спинодальном распаде в кубических кристаллах». Acta Metallurgica . 10 (3): 179– 183. doi :10.1016/0001-6160(62)90114-1.
  8. ^ Хиллиард, Дж. Э.; Кан, Дж. В. (1958). «О природе интерфейса между твердым металлом и его расплавом». Acta Metallurgica . 6 (12): 772– 774. doi :10.1016/0001-6160(58)90052-X.
  9. ^ Кан, Джон У. (1960). «Теория роста кристаллов и движения интерфейса в кристаллических материалах». Acta Metallurgica . 8 (8): 554– 562. doi :10.1016/0001-6160(60)90110-3.
  10. ^ Кан, Джон В. (1962). «Когерентные флуктуации и зародышеобразование в изотропных твердых телах». Acta Metallurgica . 10 (10): 907– 913. doi :10.1016/0001-6160(62)90140-2.
  11. ^ Кан, Джон В.; Хиллиг, В. Б.; Сирс, Г. В. (1964). «Молекулярный механизм затвердевания». Acta Metallurgica . 12 (12): 1421– 1439. doi :10.1016/0001-6160(64)90130-0.
  12. ^ Cahn, JW; Bendersky, LA "Формирование стекла при переходе первого порядка". Metallurgy Division Publications – NIST IR 7127 . Получено 2009-06-06 .
  13. ^ Лангер, Эмили (15 марта 2016 г.). «Джон У. Кан, бежавший из нацистской Германии и ставший выдающимся ученым-материаловедом, умер в возрасте 88 лет» – через www.washingtonpost.com.
  14. ^ «Национальная медаль президента в области науки: сведения о получателе — NSF — Национальный научный фонд».
  15. ^ "Архивная копия" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2015-11-13 . Получено 2018-10-30 .{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )
  • Биография и публикации
  • Уравнение Кана-Хилларда
  • Уравнение Аллена–Кана
  • Квазикристаллы
  • Стеклянный переход
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=John_W._Cahn&oldid=1239626895"