Walter Kohn era un fisico teorico e chimico teorico americano di origine austriaca che nel 1998 vinse il premio Nobel per la chimica per il suo sviluppo della teoria funzionale della densità. Ha condiviso il premio con John Pople che ha svolto in modo indipendente il lavoro computazionale nella meccanica quantistica. La teoria funzionale della densità di Kohn aiutò a incorporare gli effetti meccanici quantistici nella densità elettronica. Inoltre, era dovuto alla sua teoria che l'antica convinzione di rendere conto del movimento di ogni elettrone fosse contrastata. Invece, ha dimostrato che si potrebbe osservare la densità media degli elettroni nello spazio. Ciò ha fornito al mondo scientifico una migliore comprensione e nuove conoscenze per i calcoli che coinvolgono strutture e reazioni chimiche. Ha anche semplificato il calcolo necessario per comprendere il legame degli elettroni tra gli atomi all'interno delle molecole. Nel corso della sua vita, Kohn è stato felicizzato con numerosi premi e onorificenze per il suo notevole contributo alla scienza. Era membro di numerose prestigiose istituzioni e comunità scientifiche.
Infanzia e prima infanzia
Walter Kohn è nato il 9 marzo 1923 a Vienna, in Austria, da Salomon e Gittel Kohn. Il suo primo ricordo della sua infanzia fu quello di essere soggiogato dal regime nazista austriaco.
Kohn ha ottenuto la sua prima educazione da una scuola elementare pubblica. In seguito si iscrisse all'Akademische Gymnasium dove sviluppò un interesse per il latino e il greco.
Nel 1938, quando la Germania di Hitler annette l'Austria, i Kohn furono offuscati finanziariamente e socialmente. I loro affari di famiglia furono confiscati e furono derubati della loro libertà. Il giovane Kohn fu espulso dalla sua scuola. Successivamente, entrò in una scuola ebraica dove sviluppò il suo interesse per la matematica e la scienza.
Durante la seconda guerra mondiale, Kohn fu trasportato in Inghilterra durante la famosa operazione di salvataggio di Kindertransport, i suoi genitori non furono in grado di lasciare l'Austria. Fu portato per la prima volta in Inghilterra dove rimase con gli Hauff che avevano rapporti d'affari con l'anziano Kohn. Tuttavia, poiché aveva una nazionalità tedesca, fu inviato in Canada dagli inglesi. In Canada, il dott. Bruno Mendel è stato il suo tutore.
Alla fine si stabilì nel campo di Trois-Rivieres, destinato a internati e rifugiati tedeschi, in Canada. Kohn ha completato gli studi alle superiori presso le strutture educative del campo. Dal punto di vista accademico, ha superato l'esame di matricola junior della McGill University e gli esami di matematica, fisica e chimica a livello di matricola senior.
Kohn ottenne con successo l'ammissione all'Università di Toronto. Dato che non gli era permesso di entrare nell'edificio di chimica, optò invece per la fisica e la matematica. Nel 1945, si laureò in matematica applicata e un anno dopo gli fu conferito un Master in materia.
Ottenendo una borsa di studio Lehmann, Kohn entrò nella prestigiosa Università di Harvard. Sotto la guida di Julian Schwinger, ha lavorato sul metodo variazionale della funzione Green del problema della dispersione di tre corpi come argomento per la sua tesi. Nel 1948, Kohn ottenne il successo scoprendo una formulazione elementare per il principio variazionale di scattering. Lo stesso anno, ha conseguito un dottorato in fisica.
carriera
Dopo aver completato gli studi di dottorato, Kohn rimase ad Harvard, servendo come ricercatore e insegnante. Per due anni, ha condiviso un ufficio con Sidney Borowitz e ha assistito Schwinger nel suo lavoro sull'elettrodinamica quantistica e la teoria emergente del campo delle interazioni forti tra nucleoni e mesoni.
Mentre era ad Harvard, cadde anche sotto l'influenza di Van Vleck e del sottogenere, fisica dello stato solido. Kohn ha persino presieduto temporaneamente la posizione di Vleck come insegnante di fisica dello stato solido durante l'assenza di quest'ultimo. Il lavoro gli diede l'opportunità di ampliare le sue conoscenze in una nuova arena della fisica che gli era relativamente meno conosciuta.
Nel 1950 ha ottenuto una borsa di studio presso il Consiglio Nazionale delle Ricerche di Copenaghen. Contemporaneamente, ha anche ottenuto un lavoro al Carnegie Institute of Technology. Richiedendo un congedo per assenza, compì la sua compagnia a Copenaghen. A Copenaghen, si rivolse alla fisica dello stato solido. Ha servito come insegnante supplente della materia e ha fatto ricerche sull'argomento insieme a Res Jost.
Nel 1952, si trasferì al Carnegie Institute of Technology. Alla Carnegie, ha svolto gran parte del suo lavoro fondamentale sul lavoro a struttura di bande a dispersione multipla, ora noto come metodo KKR. Altri lavori da lui eseguiti comprendono l'immagine della superficie metallica di Fermi nello spettro fononico, la localizzazione esponenziale delle funzioni di Wannier e la natura dello stato isolante.
Nel 1953, supportato da Van Vleck, ottenne un lavoro estivo presso Bell Labs come assistente di W. Shockley. Il suo progetto era sul danno da radiazione di Si e Ge da parte di elettroni energetici, fondamentale per l'uso dei dispositivi a semiconduttore di recente sviluppo per applicazioni nello spazio. The Bell Labs, che è il principale centro di ricerca nel campo della fisica dello stato solido, divenne la residenza estiva di Kohn dove ritornava ogni anno fino al 1966.
L'associazione di Kohn con Bell Labs lo coinvolse nella fisica dei semiconduttori. La sua collaborazione con Luttinger ottenne risultati fruttuosi quando i due trovarono diversi concetti sconosciuti nella fisica dei semiconduttori tra cui lo sviluppo di un efficace hamiltoniano in presenza di campi magnetici, lo sviluppo della prima derivazione non euristica dell'equazione di trasporto di Boltzman per particelle meccaniche quantistiche e sviluppo del modello di Luttinger-Kohn della struttura della banda dei semiconduttori.
Nel 1960, Kohn ha assunto una posizione accademica come presidente del Dipartimento di Fisica all'allora fondata Università della California, San Diego. Trascorse un semestre sabbatico all'Ecole Normale Superieure di Parigi nel 1963 quando iniziò il suo lavoro nello sviluppo della teoria funzionale della densità.
La ricerca di Kohn di sapere se una lega è completamente o solo parzialmente caratterizzata dalla sua distribuzione elettronica della densità ha portato alla sua scoperta dell'atto che per una singola particella esiste una relazione elementare esplicita tra il potenziale e la densità dello stato fondamentale. Si rese conto che due diversi potenziali con associati diversi groundstates potrebbero dare origine alla stessa distribuzione di densità.
Ha gettato le basi per una teoria secondo la quale non era necessario spiegare il movimento di ogni elettrone. Invece, si potrebbe osservare la densità media degli elettroni nello spazio. La sua scoperta ha presentato nuove opportunità di calcolo che coinvolgono strutture e reazioni chimiche.
Insieme al suo socio Pierre Hohenberg, Kohn ha elaborato il principio variazionale di Hohenberg Kohn (HK) che ha fornito i dettagli delle sue scoperte. Il duo ha pubblicato il rapporto con varie approssimazioni.Il teorema di Hohenberg-Kohn fu ulteriormente sviluppato in associazione con Lu Jeu Sham. Kohn e Sham hanno inventato le equazioni di Kohn-Sham, che è diventato il cavallo di lavoro standard della moderna scienza dei materiali ed è persino usato nelle teorie quantistiche dei plasmi
Il periodo di Kohn all'Università della California, San Diego, è durato fino al 1979. In seguito, ha accettato la posizione di direttore fondatore presso il nuovo Institute for Theoretical Physics della National Science Foundation a Santa Barbara. Qui, ha continuato a lavorare con colleghi post-dottorato in DFT.
Nel 1984, Kohn ha assunto la posizione di professore presso il Dipartimento di Fisica dell'Università della California a Santa Barbara. Ha continuato a lavorare lì fino alla fine della sua vita.
Grandi opere
Il contributo più significativo di Kohn è arrivato con il suo sviluppo della teoria della densità funzionale. Durante tutta la sua carriera, ha usato la meccanica quantistica per comprendere l'elettro legame tra gli atomi per formare molecole. Nel 1964, gettò le basi per una teoria secondo la quale non era necessario spiegare il movimento di ogni elettrone. Invece, si potrebbe osservare la densità media degli elettroni nello spazio. Ciò ha fornito al mondo scientifico una migliore comprensione e nuove conoscenze per i calcoli che coinvolgono strutture e reazioni chimiche. Ha anche semplificato il calcolo necessario per comprendere il legame degli elettroni tra gli atomi all'interno delle molecole.
Premi e risultati
Per il suo contributo nel campo della fisica dei semiconduttori, gli è stato assegnato il premio Oliver E. Buckley e il premio Davison Germer dalla American Physical Society. Ha anche ricevuto la medaglia di Feenburg.
Nel 1988 ha ricevuto la National Medal of Science.
Nel 1998, Kohn ricevette il prestigioso premio Nobel per la chimica per il suo sviluppo della teoria della densità funzionale. Ha condiviso il premio con John Pople.
L'Austria lo ha onorato con il premio Austria Decoration for Science and Art e Grand Decoration of Honor in argento con Star for Services alla Repubblica d'Austria.
Ha conseguito un dottorato onorario presso l'Università di Oxford e l'Università di Harvard.
Fu eletto membro straniero della Royal Society. Inoltre, è diventato membro dell'American Academy of Arts and Sciences, National Academy of Sciences e International Academy of Quantum Molecular Science. È diventato membro onorario dell'Accademia delle scienze austriaca.
Vita personale e eredità
Kohn è stato sposato due volte nella sua vita. Il suo primo matrimonio fu con Lois Adams e in seguito sposò Mara Schiff.
Morì di cancro alla mascella il 19 aprile 2016, all'età di 93 anni.
Fatti veloci
Compleanno 9 marzo 1923
Nazionalità Austriaco
Deceduto all'età di 93 anni
Segno solare: Pesci
Nato a: Vienna, Austria
Famoso come Fisico e chimico
Famiglia: Coniuge / Ex-: Lois Kohn (m. 1948), Mara Schiff (m. 1955) figli: Ingrid Kohn, Marilyn Kohn, Martin Steven Kohn, Minna Kohn, Ros Dimenstein, Sharon Ruth Kohn, Thomas David Kohn Deceduto il: 19 aprile 2016 Città: Vienna, Austria Premi più fatti: 1998 - Premio Nobel per la chimica 1963 - Guggenheim Fellowship for Natural Sciences US & Canada 2008 - Decorazione d'onore per i servizi alla Repubblica d'Austria 1999 - Decorazione austriaca per la scienza e l'arte 1961 - Premio Oliver E. Buckley per la materia condensata - Fisica a stato solido 1977 - Premio Davisson – Germer in fisica atomica o di superficie 1988 - Medaglia nazionale della scienza per le scienze fisiche
