Walter Kohn bol americký teoretický fyzik a rakúsky rodák z Rakúska, ktorý v roku 1998 získal Nobelovu cenu za chémiu za rozvoj teórie funkčnej hustoty. Cenu zdieľal s Johnom Popleom, ktorý nezávisle vykonával výpočtovú prácu v kvantovej mechanike. Kohnova hustotno-funkčná teória pomohla začleniť kvantové mechanické efekty do elektronickej hustoty. Ďalej to bolo kvôli jeho teórii, že starodávna viera v účtovníctvo každého elektrónového pohybu bola zmarená. Namiesto toho ukázal, že je možné pozerať sa na priemernú hustotu elektrónov v priestore. To poskytlo vedeckému svetu lepšie porozumenie a nový pohľad na výpočty zahŕňajúce chemické štruktúry a reakcie. Tiež to zjednodušilo výpočet potrebný na pochopenie elektrónovej väzby medzi atómami v molekulách. Za jeho života bol Kohn ocenený mnohými oceneniami a vyznamenaniami za jeho pozoruhodný príspevok k vedeniu. Bol členom mnohých prestížnych vedeckých inštitúcií a komunít.
Detstvo a skorý život
Walter Kohn sa narodil 9. marca 1923 vo Viedni v Rakúsku Salomon a Gittel Kohn. Jeho prvou spomienkou na detstvo bolo, že ho podrobil rakúsky nacistický režim.
Kohn získal svoje rané vzdelanie z verejnej základnej školy. Neskôr sa zapísal na Akademische Gymnasium, kde rozvíjal záujem o latinčinu a gréčtinu.
V roku 1938, keď Hitlerovo Nemecko anektovalo Rakúsko, boli Kohnovia finančne a sociálne pošpinení. Ich rodinný podnik bol skonfiškovaný a boli zbavení slobody. Mladý Kohn bol vylúčený zo školy. Následne vstúpil do židovskej školy, kde sa venoval matematike a vede.
Počas druhej svetovej vojny bol Kohn prevezený do Anglicka počas slávnej záchrannej operácie v Kindertransporte, pričom jeho rodičia nemohli opustiť Rakúsko. Najprv ho odviezli do Anglicka, kde zostal s Hauffs, ktorý mal obchodný vzťah so starším Kohnom. Keďže však mal nemeckú štátnu príslušnosť, poslali ho do Kanady Briti. V Kanade pôsobil ako jeho opatrovník Dr. Bruno Mendel.
Nakoniec sa usadil v tábore v Trois-Rivieres, ktorý bol určený pre nemeckých internovaných a utečencov v Kanade. Kohn ukončil štúdium na vysokej škole zo vzdelávacích zariadení v tábore. Akademicky jasný, zložil maturitnú maturitnú skúšku na McGill University a maturitné skúšky z matematiky, fyziky a chémie.
Kohn úspešne získal prijatie na University of Toronto. Keďže mu nebolo dovolené vstúpiť do chemickej budovy, rozhodol sa namiesto toho pre fyziku a matematiku. V roku 1945 ukončil bakalárske štúdium v odbore aplikovaná matematika ao rok neskôr mu bol udelený titul MA.
Kohn získal štipendium Lehmanna a vstúpil do prestížnej Harvardskej univerzity. Pod vedením Juliana Schwingera sa zaoberal Greenovou funkčnou variačnou metódou problému rozptylu troch tiel ako predmet svojej práce. V roku 1948 Kohn dosiahol úspech objavením elementárnej formulácie pre variačný princíp rozptylu. V tom istom roku získal doktorát z fyziky.
kariéra
Po ukončení doktorandského štúdia Kohn zostal v Harvarde a pôsobil ako výskumný pracovník a učiteľ. Dva roky zdieľal kanceláriu so Sidney Borowitz a pomáhal Schwingerovi v jeho práci na kvantovej elektrodynamike a vznikajúcej teórii poľa silných interakcií medzi nukleónmi a mezónmi.
Na Harvarde tiež spadal pod vplyv Van Vlecka a subžánru fyziky pevných látok. Kohn dokonca dočasne predsedal Vleckovej pozícii ako učiteľ fyziky v tuhom stave počas jeho neprítomnosti. Táto práca mu poskytla príležitosť rozšíriť si vedomosti v novej fyzickej aréne, ktorá mu bola relatívne menej známa.
V roku 1950 zabezpečil štipendium na Národnej rade pre výskum v Kodani. Zároveň získal zamestnanie v Carnegie Institute of Technology. Požiadal o dovolenku a splnil svoje štipendium v Kodani. V Kodani sa obrátil na fyziku pevných látok. Pôsobil ako náhradný učiteľ predmetu a spolu s Res Jostom robil výskum tohto predmetu.
V roku 1952 sa presťahoval do Carnegie Institute of Technology. V Carnegie vykonal veľkú časť svojej kľúčovej práce na viacnásobnej rozptylovej pásmovej štruktúre, teraz známej ako metóda KKR. Medzi ďalšie práce, ktoré vykonal, patrí obraz kovového Fermiho povrchu v fonónovom spektre, exponenciálna lokalizácia Wannierových funkcií a povaha izolačného stavu.
V roku 1953, za podpory Van Vlecka, získal letnú prácu v Bell Labs ako asistent W. Shockleyho. Jeho projekt bol zameraný na radiačné poškodenie Si a Ge energetickými elektrónmi, kritické pre použitie nedávno vyvinutých polovodičových zariadení pre aplikácie vo vesmíre. The Bell Labs, ktoré bolo popredným výskumným strediskom v oblasti fyziky tuhých látok, sa stalo letným domovom mesta Kohn, kam sa každoročne vracal až do roku 1966.
Kohnove spojenie s Bell Labs ho zapájalo do polovodičovej fyziky. Jeho spolupráca s Luttingerom priniesla plodné výsledky, keď prišli s niekoľkými neznámymi konceptmi vo fyzike polovodičov, vrátane vývoja efektívneho Hamiltoniana v prítomnosti magnetických polí, vývoja prvej ne heuristickej derivácie Boltzmanovej transportnej rovnice pre kvantové mechanické častice a vývoj modelu Luttinger-Kohnovej štruktúry polovodičových pásiem.
V roku 1960 sa Kohn ujal akademického titulu ako predseda katedry fyziky na vtedy novo založenej Kalifornskej univerzite v San Diegu. V roku 1963 strávil sabatický semester na Ecole Normale Superieure v Paríži, keď začal svoju prácu vo vývoji teórie funkčnej hustoty.
Kohnove hľadanie informácií o tom, či je zliatina úplne alebo iba čiastočne charakterizovaná svojím elektronickým rozdelením hustoty, viedlo k jeho odkrytu skutku, že pre jednu časticu existuje výslovný elementárny vzťah medzi potenciálom a hustotou prízemného stavu. Uvedomil si, že dva rôzne potenciály s pridruženými rôznymi základmi môžu viesť k rovnakému rozdeleniu hustoty.
Položil základy teórii, podľa ktorej nie je potrebné brať ohľad na pohyb každého elektrónu. Namiesto toho by sme sa mohli pozrieť na priemernú hustotu elektrónov v priestore. Jeho zistenie prinieslo nové príležitosti pre výpočty zahŕňajúce chemické štruktúry a reakcie.
Spolu so svojím spolupracovníkom Pierrom Hohenbergom prišiel Kohn s variantom Hohenberg Kohn (HK), ktorý poskytol podrobnosti o jeho zisteniach. Duo uverejnilo správu s rôznymi priblíženiami. Veta s Hohenberg-Kohn sa ďalej rozvíjala v spojení s Lu Jeu Shamom. Kohn a Sham prišli s Kohn-Shamovými rovnicami, ktoré sa stali štandardným pracovným koňom moderných materiálových vied a používajú sa dokonca aj v kvantových teóriách plazmy.
Kohn stint na Kalifornskej univerzite v San Diegu trval do roku 1979.Následne prijal pozíciu zakladajúceho riaditeľa v Inštitúte teoretickej fyziky Národnej vedeckej nadácie v Santa Barbare. Tam pokračoval v práci s doktorandmi na DFT.
V roku 1984 nastúpil na pozíciu profesora na katedre fyziky na Kalifornskej univerzite v Santa Barbare. Pokračoval tam až do konca svojho života.
Hlavné diela
Najvýznamnejším prínosom pre Kohn bol vývoj teórie funkcionality hustoty. Počas celej svojej kariéry využíval kvantovú mechaniku na pochopenie elektrospojenia medzi atómami za vzniku molekúl. V roku 1964 položil základy teórie, podľa ktorej nie je potrebné počítať s pohybom každého elektrónu. Namiesto toho by sme sa mohli pozrieť na priemernú hustotu elektrónov v priestore. To poskytlo vedeckému svetu lepšie porozumenie a nový pohľad na výpočty zahŕňajúce chemické štruktúry a reakcie. Tiež to zjednodušilo výpočet potrebný na pochopenie elektrónovej väzby medzi atómami v molekulách.
Ocenenia a úspechy
Za svoj prínos v oblasti polovodičovej fyziky získal americkú fyzickú spoločnosť cenu Olivera E. Buckleyho a cenu Davisona Germera. Získal tiež Feenburskú medailu.
V roku 1988 získal Národnú medailu vedy.
V roku 1998 získal Kohn prestížnu Nobelovu cenu za chémiu za rozvoj teórie funkcionality hustoty. Cenu zdieľal s Johnom Popleom.
Rakúsko ho poctilo cenou Rakúskej dekorácie za vedu a umenie a Veľkej dekorácie cti v striebre s hviezdou za služby v Rakúskej republike.
Získal čestný doktorát na Oxfordskej univerzite a Harvardskej univerzite.
Bol zvolený za zahraničného člena Kráľovskej spoločnosti. Ďalej sa stal členom Americkej akadémie umení a vied, Národnej akadémie vied a Medzinárodnej akadémie kvantových molekúl. Stal sa čestným členom Rakúskej akadémie vied.
Osobný život a odkaz
Kohn bol za svojho života dvakrát ženatý. Jeho prvé manželstvo bolo s Lois Adams a neskôr sa oženil s Marou Schiffovou.
Zomrel na rakovinu čeľustí 19. apríla 2016, vo veku 93 rokov.
Rýchle fakty
narodeniny 9. marca 1923
národnosť Rakúsky
Úmrtie vo veku: 93 rokov
Slnko: ryby
Narodil sa vo Viedni v Rakúsku
Slávne ako Fyzik a chemik
Rodina: Manžel / manželka -: Lois Kohn (m. 1948), Mara Schiff (m. 1955) deti: Ingrid Kohn, Marilyn Kohn, Martin Steven Kohn, Minna Kohn, Ros Dimenstein, Sharon Ruth Kohn, Thomas David Kohn. 19. apríla 2016 Mesto: Viedeň, Rakúsko Ďalšie ocenenia faktov: 1998 - Nobelova cena za chémiu 1963 - Guggenheimovo spoločenstvo prírodných vied USA a Kanada 2008 - Vyznamenanie za vyznamenanie za služby Rakúskej republike 1999 - Rakúske vyznamenanie za vedu a umenie 1961 - Cena Olivera E. Buckleyho za kondenzovanú hmotu - fyzika tuhých látok 1977 - cena Davissona-Germera za atómovú alebo povrchovú fyziku 1988 - národná meda veda za fyziku
