约翰内斯·格奥尔格·贝德诺尔茨(Johannes Georg Bednorz)是德国物理学家,他与卡尔·亚历山大·米勒共同发现了陶瓷材料的高温超导性质。由于这一开创性的工作,他们两人共同获得了1987年的诺贝尔物理学奖。他们的研究将超导体的应用温度提高到了液氮温区,极大地推动了超导材料科学领域的发展。
1950年5月16日,贝德诺尔茨出生在德国北莱茵-威斯特法伦州的诺因基兴,有一个姐姐和两个哥哥,父亲是小学老师,母亲是钢琴教师,他们在贝德诺尔茨小时候曾引导他学习古典音乐,但他却不喜欢练习钢琴,而是帮他的哥哥们修理摩托车和汽车,展现出他的动手实践能力。贝德诺尔茨对自然科学的兴趣起源于学习化学,而不是物理,物理更偏向于理论,而在学习化学中,他可以自己做实验,充分发挥动手能力。
1968年,贝德诺尔茨开始在明斯特大学学习化学,但却在大课授课的气氛中感到失落,他很快换专业到矿物学中的晶体学,基于化学和物理之间。
经导师的安排,贝德诺尔茨在1972年去IBM公司的苏黎世研究实验室进行为期3个月的夏季交流学生,前往瑞士对他来说是一个重要的决定。在那里,他在卡尔·亚历山大·米勒领导的部门工作,学习了晶体生长的不同方法、材料特性和固体化学,他很快感受到实验室中的自由,学会用自己的方法解决新问题。1973年再一次前往苏黎世交流后,1974年又到苏黎世附近的Rüschlikon,完成了关于晶体生长和SrTiO3特性的硕士论文中的实验部分。钙钛氧化物是亚历山大·米勒的研究方向,他建议贝德诺尔茨继续在这类材料上做研究。
贝德诺尔茨1976年硕士毕业后回到明斯特,1977年加入了瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zürich)的固体物理学研究所,开始攻读博士学位,导师仍旧是亚历山大·米勒。贝德诺尔茨在完成对钙钛氧化物CaTiO3型晶体生长的结构、导电特性和极化特性等的研究后,于1982年获得博士学位,并加入IBM公司。
高温超导体的发现
1986年,贝德诺尔茨和米勒合作,在钡-镧-铜-氧化合物中首次观察到了超过传统超导体临界转变温度的现象,这一发现打破了长期以来认为超导只存在于极低温度下的认知,使得在相对较高的温度下实现零电阻传输成为可能。
学术贡献
他们的研究成果不仅对基础科学研究产生了深远影响,而且对于实际应用如能源传输、磁悬浮列车以及医疗设备等领域具有重大意义。
教育与科研生涯
贝德诺尔茨作为科学家,在苏黎世联邦理工学院等机构进行教学和研究工作,培养了许多优秀人才,并继续在超导领域及其他相关科学问题上进行探索。
荣誉与奖项
除了获得1987年的诺贝尔物理学奖外,他还因其在超导材料研究上的成就获得了多项国际大奖和荣誉,这些都充分体现了他在科学界的卓越地位及其对世界物理学发展的重要贡献。
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