Гарри Этуотер
Профессор прикладной физики/материаловедения
Гарри Этуотер
Этуотер в 2014 году
Рожденный
Гарри Альберт Этуотер-младший.
Альма-матерМассачусетский технологический институт
Научная карьера
Поля
УчрежденияКалифорнийский технологический институт
ТезисИонный пучок, усиливающий рост зерен в тонких пленках  (1987)
Руководители докторской диссертации
ДокторантыДженнифер Дионн
Принеха Наранг
Эмили Уоррен

Гарри Альберт Этуотер-младший [1] — американский физик и материаловед , заведующий кафедрой Otis Booth Leadership Chair кафедры инженерии и прикладных наук Калифорнийского технологического института . В настоящее время он является профессором прикладной физики и материаловедения имени Говарда Хьюза и директором Liquid Sunlight Alliance (LiSA), программы Департамента энергетики Hub по солнечному топливу. [2]   Научные усилия Этуотера сосредоточены на нанофотонных взаимодействиях света и вещества и преобразовании солнечной энергии . Его текущие исследования в области энергетики сосредоточены на высокоэффективной фотоэлектричестве , улавливании и удалении углерода и фотоэлектрохимических процессах для получения солнечного топлива. [3] Его исследования привели к мировым рекордам по солнечному фотоэлектрическому преобразованию и фотоэлектрохимическому расщеплению воды. Его работа также охватывает фундаментальные нанофотонные явления в плазмонике и двумерных материалах, а также приложения, включая активные метаповерхности и оптическое движение.  

С 2014 по 2020 год Этуотер занимал должность директора Объединенного центра искусственного фотосинтеза (JCAP), инновационного центра DOE Energy для солнечного топлива. Этуотер был одним из первых пионеров в области нанофотоники и плазмоники; он дал название области плазмоники в 2001 году. Этуотер является членом Национальной инженерной академии США и высокоцитируемым исследователем Web of Science. Он также является основателем 5 компаний на ранних стадиях, включая Captura, которая разрабатывает масштабируемые подходы к удалению углекислого газа из океанской воды, и Alta Devices, которая установила мировые рекорды по эффективности фотоэлектрических элементов и модулей. Он также является членом SPIE, а также APS, MRS, Optica и Национальной академии изобретателей . Он также является главным редактором-основателем журнала ACS Photonics и председателем комитета LightSail по программе Breakthrough Starshot. [4] Он является лауреатом многочисленных наград, включая премию фон Хиппеля 2021 года от Общества исследования материалов.   

Биография

Этвотер получил степень бакалавра наук (1981), степень магистра наук (1983) и степень доктора философии (1987) по электротехнике в Массачусетском технологическом институте . Он является директором Исследовательского центра DOE Energy Frontier по взаимодействию света и материалов при преобразовании солнечной энергии и был назначен директором Института науки, энергетики и устойчивого развития Резника, крупнейшей финансируемой исследовательской программы Калтеха, посвященной энергетике. Этвотер является основателем и главным техническим консультантом Alta Devices, компании с венчурным капиталом в Санта-Кларе, штат Калифорния, которая разрабатывает преобразующую высокоэффективную/недорогую фотоэлектрическую технологию, и Aonex Corporation, компании по производству полупроводниковых материалов. Он также был членом редакционной коллегии Surface Review and Letters. Профессор Этуотер активно служил сообществу материаловедов на различных должностях, включая должность председателя собрания Общества по исследованию материалов (1997), [5] президента Общества по исследованию материалов (2000), [6] председателя отдела электронных материалов и обработки AVS (1999) и совета попечителей Гордонских исследовательских конференций. В 2008 году он был председателем Гордонской исследовательской конференции по плазмонике. С 2014 года он является главным редактором журнала ACS Photonics , издаваемого Американским химическим обществом . [4] В 2015 году Этуотер был избран членом Национальной инженерной академии за его вклад в плазмонику.

Исследовать

Гарри Этуотер выступает на ежегодной конференции Американского физического общества в 2018 году

Научные интересы Этвотера сосредоточены вокруг двух переплетающихся исследовательских тем: фотоэлектричество и солнечная энергия ; и плазмоника и оптические метаматериалы . Этвотер и его группа занимаются исследованиями в области фотоэлектричества уже более 20 лет. Вместе Этвотер и его группа создали новые фотоэлектрические устройства, включая солнечные элементы с кремниевой проволочной матрицей и методы послойного переноса для полупроводниковых элементов III-V и многопереходных элементов , а также добились успехов в создании плазмонных светопоглотительных структур для соединений III-V и тонких кремниевых пленок. Разработки его исследовательской группы в области солнечной энергетики и плазмоники были представлены в журнале Scientific American и в таких исследовательских работах, как Science , Nature Materials , Nature Photonics и Advanced Materials .

Недавно его исследования расширились, включив изучение искусственного фотосинтеза для разработки полностью интегрированного фотоэлектрохимического (ПЭК) устройства для производства возобновляемого топлива. Кроме того, группа Этвотера в настоящее время изучает отличительные характеристики материала графена, поскольку они связаны с плазмоникой, которую можно регулировать. В процессе проектирования нанорезонаторов Фабри-Перо (небольших оптических структур, которые состоят из двух параллельных зеркал или отражателей, разделенных наноразмерным зазором) на листе графена, который был легирован и структурирован, группа Этвотера стремится наблюдать плазмонный резонанс, который изменяется в соответствии с размером резонатора.

Награды

Этуотер является членом Национальной инженерной академии [2] [ самостоятельно опубликованный источник? ] и членом MRS. [7] Он был удостоен наград, в том числе

  • Премия фон Хиппеля от Общества исследователей материалов 2021 г.;
  • Премия ENI 2021 года в области возобновляемых и нетрадиционных источников энергии;
  • Г-жа Кавли, преподаватель нанонауки в 2010 году;
  • Премия «Прорыв в области популярной механики», 2010 г.;
  • Стипендия имени Йопа Лоса от Голландского общества фундаментальных исследований материи в 2005 году;
  • Премия Фонда AT & T., 1990;
  • Премия президента Национального научного фонда для молодых исследователей, 1989 г.;
  • Премия IBM за развитие преподавательского состава, 1989–1990;
  • Член Богемского физического общества, 1990;
  • Постдокторская стипендия IBM, 1987 г.

Избранные публикации

  • Энрайт, Майкл Дж.; Ясрасария, Дипти; Ханчард, Матильда М.; Ниделл, Дэвид Р.; Фелан, Меган Э.; Вайнберг, Дэниел; Макдауэлл, Бринн Э.; Сяо, Хав-Вэнь; Акбари, Хамидреза; Котвитц, Мэтью; Поттер, Мэгги М.; Вонг, Джосон; Цзо, Цзянь-Мин; Этуотер, Гарри А.; Рабани, Эран (5 мая 2022 г.). «Роль атомной структуры в экситонной динамике и фотолюминесценции в БИК-эмиссионных квантовых точках InAs/InP/ZnSe». Журнал физической химии C. 126 (17): 7576–7587. doi : 10.1021/acs.jpcc.2c01499. ISSN  1932-7447 [8]
  • Салливан, Ян; Горячев, Андрей; Дигдая, Ибадиллах А.; Ли, Сюэцянь; Этуотер, Гарри А.; Вермаас, Дэвид А.; Сян, Чэнсян (ноябрь 2021 г.). «Сочетание электрохимической конверсии CO2 с улавливанием CO2». Nature Catalysis . 4 (11): 952–958. doi :10.1038/s41929-021-00699-7. ISSN  2520-1158 [9]
  • Дигдайя, Ибадилла А.; Салливан, Иэн; Линь, Мэн; Хань, Лихао; Чэн, Вэнь-Хуэй; Атуотер, Гарри А.; Сян, Чэнсян (2020-09-04). "Прямая связанная электрохимическая система для улавливания и преобразования CO2 из океанской воды". Nature Communications . 11 (1): 4412. doi :10.1038/s41467-020-18232-y. ISSN  2041-1723
  • Илич, Огнен; Этуотер, Гарри А. (2019-04). «Самостабилизирующаяся фотонная левитация и движение наноструктурированных макроскопических объектов». Nature Photonics . 13 (4): 289–295. doi :10.1038/s41566-019-0373-y. ISSN  1749-4893
  • R. Shaner, Matthew; A. Atwater, Harry; S. Lewis, Nathan; W. McFarland, Eric (2016). «Сравнительный технико-экономический анализ производства возобновляемого водорода с использованием солнечной энергии». Energy & Environmental Science . 9 (7): 2354–2371. doi :10.1039/C5EE02573G [10]
  • Каллахан, Деннис М.; Мандей, Джереми Н.; Этуотер, Гарри А. (11.01.2012). «Улавливание света солнечной батареей за пределами оптического предела луча». Nano Letters . 12 (1): 214–218. doi :10.1021/nl203351k. ISSN  1530-6984 [11]
  • Yokogawa, Sozo; Burgos, Stanley P.; Atwater, Harry A. (2012-08-08). "Плазмонные цветные фильтры для приложений датчиков изображения CMOS". Nano Letters . 12 (8): 4349–4354. doi :10.1021/nl302110z. ISSN  1530-6984. [12]
  • Айдын, Корай; Ферри, Вивиан Э.; Бриггс, Райан М.; Этуотер, Гарри А. (2011). «Широкополосное поляризационно-независимое резонансное поглощение света с использованием сверхтонких плазмонных суперпоглотителей». Nature Communications . 2 (1): 517. [13]
  • Boltasseva, A. ; Atwater, HA (2011). "Плазмонные метаматериалы с малыми потерями". Science . 331 (6015): 290–291. Bibcode :2011Sci...331..290B. doi :10.1126/science.1198258. ISSN  0036-8075. PMID  21252335. S2CID  206530073.
  • Atwater, Harry A.; Polman, Albert (2010). «Плазмоника для улучшенных фотоэлектрических устройств». Nature Materials . 9 (3): 205–213. Bibcode :2010NatMa...9..205A. doi :10.1038/nmat2629. ISSN  1476-1122. PMID  20168344. S2CID  15160240.
  • Ферри, Вивиан Э.; Мандей, Джереми Н.; Этуотер, Гарри А. (16.11.2010). «Конструктивные соображения для плазмонной фотоэлектрики». Advanced Materials . 22 (43): 4794–4808. doi :10.1002/adma.201000488 [14]
  • Ферри, Вивиан Э.; Вершуурен, Марк А.; Ли, Хунбо Б.Т.; Верхаген, Эволд; Уолтерс, Роберт Дж.; Шропп, Рууд Э.И.; Этуотер, Гарри А.; Полман, Альберт (21 июня 2010 г.). «Захват света в ультратонких плазмонных солнечных элементах». Оптика Экспресс . 18 (102): А237–А245. дои :10.1364/OE.18.00A237. ISSN  1094-4087. [15]
  • Dionne, Jennifer A.; Diest, Kenneth; Sweatlock, Luke A.; Atwater, Harry A. (11.02.2009). "PlasMOStor: плазмонный модулятор на основе полевого эффекта металл-оксид-кремний". Nano Letters . 9 (2): 897–902. doi :10.1021/nl803868k. ISSN  1530-6984. [16]
  • Ферри, Вивиан Э.; Суитлок, Люк А.; Пасифики, Доменико; Этуотер, Гарри А. (10.12.2008). «Проектирование плазмонной наноструктуры для эффективного связывания света с солнечными элементами». Nano Letters . 8 (12): 4391–4397. doi :10.1021/nl8022548. ISSN  1530-6984. [17]
  • Этуотер, Гарри А. (2007). «Перспектива плазмоники». Scientific American . 296 (4): 56–62. Bibcode : 2007SciAm.296d..56A. doi : 10.1038/scientificamerican0407-56. ISSN  0036-8733. PMID  17479631.
  • Lezec, HJ; Dionne, JA; Atwater, HA (2007). «Отрицательное преломление на видимых частотах». Science . 316 (5823): 430–432. Bibcode :2007Sci...316..430L. CiteSeerX  10.1.1.422.9475 . doi :10.1126/science.1139266. ISSN  0036-8075. PMID  17379773. S2CID  35189301.
  • Pacifici, Domenico; Lezec, Henri J.; Atwater, Harry A. (2007). «Полностью оптическая модуляция плазмонным возбуждением квантовых точек CdSe». Nature Photonics . 1 (7): 402–406. Bibcode :2007NaPho...1..402P. doi :10.1038/nphoton.2007.95. ISSN  1749-4885. S2CID  14915006.
  • Этуотер, Гарри А. (2007). «Перспективы ПЛАЗМОНИКИ». Scientific American . 296 (4): 56–63. ISSN  0036-8733. [18]
  • Walters, Robert J.; Bourianoff, George I.; Atwater, Harry A. (2005). «Полевая электролюминесценция в кремниевых нанокристаллах». Nature Materials . 4 (2): 143–146. Bibcode :2005NatMa...4..143W. CiteSeerX  10.1.1.422.8799 . doi :10.1038/nmat1307. ISSN  1476-1122. PMID  15665836. S2CID  42069839.
  • Maier, Stefan A.; Kik, Pieter G.; Atwater, Harry A.; Meltzer, Sheffer; Harel, Elad; Koel, Bruce E.; Requicha, Ari AG (2003). «Локальное обнаружение переноса электромагнитной энергии ниже дифракционного предела в плазмонных волноводах на основе металлических наночастиц». Nature Materials . 2 (4): 229–232. Bibcode :2003NatMa...2..229M. doi :10.1038/nmat852. ISSN  1476-1122. PMID  12690394. S2CID  680268.

Ссылки

  1. ^ Atwater, Jr., Harry Albert (1987). Ионный пучок, усиливающий рост зерен в тонких пленках (PhD). Массачусетский технологический институт. hdl :1721.1/49890.
  2. ^ ab "Профессор Гарри Этуотер". Atwater Research Group . Получено 29.12.2019 .
  3. ^ "Исследования". daedalus.caltech.edu . Получено 2022-10-25 .
  4. ^ ab "Профиль редактора – ACS Photonics" . Получено 20.08.2014 .
  5. ^ "1997 MRS Fall Meeting | Бостон". www.mrs.org . Получено 2019-07-08 .
  6. ^ "Прежние президенты MRS". www.mrs.org . Получено 08.07.2019 .
  7. ^ "2011 MRS Fellows". www.mrs.org . Получено 2019-07-08 .
  8. ^ Энрайт, Майкл Дж.; Ясрасария, Дипти; Ханчард, Матильда М.; Ниделл, Дэвид Р.; Фелан, Меган Э.; Вайнберг, Дэниел; Макдауэлл, Бринн Э.; Сяо, Хав-Вэнь; Акбари, Хамидреза; Котвитц, Мэтью; Поттер, Мэгги М.; Вонг, Джосон; Цзо, Цзянь-Мин; Этуотер, Гарри А.; Рабани, Эран (5 мая 2022 г.). «Роль атомной структуры в экситонной динамике и фотолюминесценции в БИК-эмиссионных квантовых точках InAs/InP/ZnSe». Журнал физической химии C. 126 (17): 7576–7587. дои : 10.1021/acs.jpcc.2c01499 . ISSN  1932-7447. S2CID  250085903.
  9. ^ Салливан, Ян; Горячев, Андрей; Дигдайя, Ибадиллах А.; Ли, Сюэцянь; Атуотер, Гарри А.; Вермаас, Дэвид А.; Сян, Чэнсян (ноябрь 2021 г.). «Сочетание электрохимической конверсии CO2 с улавливанием CO2». Nature Catalysis . 4 (11): 952–958. doi :10.1038/s41929-021-00699-7. ISSN  2520-1158. S2CID  244349295.
  10. ^ Shaner, Matthew A.; Atwater, Harry S.; Lewis, Nathan W.; McFarland, Eric (2016). «Сравнительный технико-экономический анализ производства возобновляемого водорода с использованием солнечной энергии». Energy & Environmental Science . 9 (7): 2354–2371. doi : 10.1039/C5EE02573G .
  11. ^ Каллахан, Деннис М.; Мандей, Джереми Н.; Этуотер, Гарри А. (11.01.2012). «Удерживание света солнечной ячейки за пределами оптического предела луча». Nano Letters . 12 (1): 214–218. Bibcode : 2012NanoL..12..214C. doi : 10.1021/nl203351k. ISSN  1530-6984. PMID  22149061.
  12. ^ Yokogawa, Sozo; Burgos, Stanley P.; Atwater, Harry A. (2012-08-08). «Плазмонные цветные фильтры для приложений датчиков изображения CMOS». Nano Letters . 12 (8): 4349–4354. Bibcode : 2012NanoL..12.4349Y. doi : 10.1021/nl302110z. ISSN  1530-6984. PMID  22799751. S2CID  7627512.
  13. ^ Айдын, Корай; Ферри, Вивиан Э.; Бриггс, Райан М.; Атуотер, Гарри А. (2011-11-01). "Широкополосное поляризационно-независимое резонансное поглощение света с использованием сверхтонких плазмонных суперпоглотителей". Nature Communications . 2 (1): 517. Bibcode : 2011NatCo...2..517A. doi : 10.1038/ncomms1528 . ISSN  2041-1723. PMID  22044996.
  14. ^ Ферри, Вивиан Э.; Мандей, Джереми Н.; Этуотер, Гарри А. (16.11.2010). «Конструктивные соображения для плазмонной фотоэлектрики». Advanced Materials . 22 (43): 4794–4808. Bibcode : 2010AdM....22.4794F. doi : 10.1002/adma.201000488. PMID  20814916. S2CID  20219632.
  15. ^ Ferry, Vivian E.; Verschuuren, Marc A.; Li, Hongbo BT; Verhagen, Ewold; Walters, Robert J.; Schropp, Ruud EI; Atwater, Harry A.; Polman, Albert (2010-06-21). «Удерживание света в сверхтонких плазмонных солнечных ячейках». Optics Express . 18 (102): A237–A245. Bibcode : 2010OExpr..18S.237F. doi : 10.1364/OE.18.00A237 . ISSN  1094-4087. PMID  20588593.
  16. ^ Дионн, Дженнифер А.; Дист, Кеннет; Суитлок, Люк А.; Этуотер, Гарри А. (11.02.2009). «PlasMOStor: плазмонный модулятор на основе полевого эффекта металл-оксид-кремний». Nano Letters . 9 (2): 897–902. Bibcode : 2009NanoL...9..897D. doi : 10.1021/nl803868k. ISSN  1530-6984. PMID  19170558.
  17. ^ Ферри, Вивиан Э.; Суитлок, Люк А.; Пасифик, Доменико; Этуотер, Гарри А. (10.12.2008). «Проектирование плазмонной наноструктуры для эффективного связывания света с солнечными элементами». Nano Letters . 8 (12): 4391–4397. Bibcode : 2008NanoL...8.4391F. doi : 10.1021/nl8022548. ISSN  1530-6984. PMID  19367883.
  18. ^ Atwater, Harry A. (2007). «The Promise of PLASMONICS». Scientific American . 296 (4): 56–63. Bibcode : 2007SciAm.296d..56A. doi : 10.1038/scientificamerican0407-56. ISSN  0036-8733. JSTOR  26069230. PMID  17479631.

Внешние ссылки/источники

  • Профиль Этуотера в Калтехе
  • Веб-сайт исследовательской группы Atwater
  • Взаимодействие света и материала при преобразовании энергии. Центр исследований на переднем крае энергетики
  • Институт Резника
  • Домашняя страница премии ENI Архивировано 13.03.2012 на Wayback Machine
  • Гарри А. Этуотер: Пленарная презентация SPIE Photonics West: Перестраиваемая и квантовая метафотоника
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Harry_Atwater&oldid=1234333950"