Walter Kohn var en østrigsk-født amerikansk teoretisk fysiker og teoretisk kemiker, der vandt Nobelprisen i kemi i 1998 for sin udvikling af densitetsfunktionsteorien. Han delte prisen med John Pople, der uafhængigt udførte beregningsarbejde inden for kvantemekanik. Kohns tæthedsfunktionelle teori hjalp med at inkorporere kvantemekaniske effekter i elektronisk tæthed. Derudover skyldtes hans teori, at den ældgamle tro på regnskabsføring af hver elektronbevægelse blev afværget. I stedet viste han, at man kunne se på den gennemsnitlige massefylde af elektroner i rummet. Dette gav den videnskabelige verden en bedre forståelse og ny indsigt til beregninger, der involverer kemiske strukturer og reaktioner. Det forenklede også den beregning, der var nødvendig for at forstå elektronbinding mellem atomer i molekyler. I sin levetid blev Kohn forbrydet med adskillige priser og hæder for sit bemærkelsesværdige bidrag til videnskaben. Han var medlem af talrige prestigefyldte videnskabelige institutioner og samfund.
Barndom og tidligt liv
Walter Kohn blev født den 9. marts 1923 i Wien, Østrig, til Salomon og Gittel Kohn. Hans tidligste minde fra sin barndom var at blive underkastet af det østrigske naziregime.
Kohn fik sin tidlige uddannelse fra en offentlig folkeskole. Han tilmeldte sig senere på Akademische Gymnasium, hvor han udviklede en interesse for latin og græsk.
I 1938, da Hitlers Tyskland annekterede Østrig, blev Kohns'erne sultet økonomisk og socialt. Deres familievirksomhed blev konfiskeret, og de blev flået af deres frihed. Unge Kohn blev bortvist fra sin skole. Derefter gik han ind i en jødisk skole, hvor han udviklede sin interesse for matematik og naturvidenskab.
Under 2. verdenskrig blev Kohn transporteret til England i den berømte Kindertransport-redningsaktion, hvor hans forældre ikke var i stand til at forlade Østrig. Han blev først ført til England, hvor han blev hos Hauffs ', der havde forretningsforhold til senior Kohn. Da han imidlertid havde en tysk nationalitet, blev han sendt til Canada af briterne. I Canada tjente dr. Bruno Mendel som hans værge.
Han bosatte sig til sidst i lejren i Trois-Rivieres, beregnet til tyske interner og flygtninge, i Canada. Kohn har afsluttet sine gymnasiestudier fra uddannelsesfaciliteterne i lejren. Akademisk klar bestod han McGill University junior matriculation eksamen og eksamener i matematik, fysik og kemi på senior matriculation niveau.
Kohn fik med succes adgang til University of Toronto. Da han ikke fik adgang til kemibygningen, valgte han i stedet fysik og matematik. I 1945 uddannede han sig med en BA i anvendt matematik og et år senere blev han tildelt en MA i emnet.
Han fik et Lehmann-stipendium og gik ind i det prestigefyldte Harvard University. Under vejledning til Julian Schwinger arbejdede han med Green's funktionsvariationmetode til spredningsproblem med tre krop som emne for sin afhandling. I 1948 lykkedes Kohn succes ved at opdage en elementær formulering til spredningsprincippet. Samme år blev han tildelt en ph.d.-grad i fysik.
Karriere
Efter at have afsluttet sine doktorgradsstudier forblev Kohn i Harvard og tjente som forsker og lærer. I to år delte han et kontor med Sidney Borowitz og hjalp Schwinger i sit arbejde med kvanteelektrodynamik og den nye feltteori om stærke interaktioner mellem nukleoner og mesoner.
Mens han var i Harvard, faldt han også under indflydelse af Van Vleck og undergenren, solid state fysik. Kohn var endda midlertidigt formand for Vlecks position som fysiklærer i fast tilstand under sidstnævnte fravær. Jobbet gav ham muligheden for at udvide sin viden i en ny fysikarena, som var relativt mindre kendt af ham.
I 1950 fik han et stipendium ved National Research Council i København. Samtidig fik han også et job ved Carnegie Institute of Technology. Efter at have anmodet om permission opfyldte han sit stipendium i København. I København henvendte han sig til faststoffysik. Han fungerede som vikarlærer for emnet og forskede i emnet sammen med Res Jost.
I 1952 flyttede han til Carnegie Institute of Technology. Hos Carnegie gjorde han meget af sit sædearbejde med båndstrukturarbejde med flere spredninger, nu kendt som KKR-metoden. Andet arbejde udført af ham inkluderer billedet af den metalliske Fermi-overflade i fononspektret, eksponentiel lokalisering af Wannier-funktioner og arten af den isolerende tilstand.
I 1953, støttet af Van Vleck, opnåede han et sommerjob hos Bell Labs som assistent for W. Shockley. Hans projekt drejede sig om stråleskader på Si og Ge af energiske elektroner, kritiske for brugen af de daværende nyligt udviklede halvlederanordninger til applikationer i det ydre rum. Bell Labs, som det førende center for forskning inden for faststoffysik, blev Kohns sommerhus, hvor han vendte tilbage hvert år indtil 1966.
Kohns tilknytning til Bell Labs fik ham til at involvere sig i halvlederfysik. Hans samarbejde med Luttinger gav frugtbare resultater, da de to kom med adskillige ukendte begreber inden for halvlederfysik, herunder udvikling af en effektiv Hamiltonian i nærvær af magnetiske felter, udvikling af den første ikke-heuristiske afledning af Boltzman transportligningen for kvantemekaniske partikler og udvikling af Luttinger-Kohn-modellen for halvlederbåndstruktur.
I 1960 tiltrådte Kohn en akademisk stilling som formand for fysikafdelingen ved det daværende nystiftede University of California, San Diego. Han tilbragte et sabbatssemester ved Ecole Normale Superieure i Paris i 1963, da han påbegyndte sit arbejde i udviklingen af funktionel teori for densitet.
Kohns søgen efter at vide, om en legering er helt eller kun delvist kendetegnet ved dens elektroniske tæthedsfordeling, førte til, at han afslørede handlingen, at der for en enkelt partikel er en eksplicit elementær forbindelse mellem potentialet og densiteten i jordtilstanden. Han indså, at to forskellige potentialer med tilhørende forskellige grundstationer kunne give anledning til den samme densitetsfordeling.
Han lagde grundlaget for en teori, der sagde, at det ikke var nødvendigt at redegøre for enhver elektronbevægelse. I stedet kunne man se på den gennemsnitlige massefylde af elektroner i rummet. Hans fund præsenterede nye muligheder for beregninger, der involverer kemiske strukturer og reaktioner.
Sammen med sin associerede Pierre Hohenberg kom Kohn med Hohenberg Kohn (HK) -variationprincippet, der gav detaljerne om hans fund. Duoen offentliggjorde rapporten med forskellige tilnærmelser.Hohenberg-Kohn-sætningen blev videreudviklet i samarbejde med Lu Jeu Sham. Kohn og Sham kom med Kohn-Sham-ligningerne, som er blevet den standard arbejdshest inden for moderne materialevidenskab og endda bruges i kvanteteorier om plasmaer
Kohns stint ved University of California, San Diego, varede indtil 1979. Efter dette accepterede han grundlæggerdirektørens position ved det nye National Science Foundation's Institute for Theoretical Physics i Santa Barbara. Derefter fortsatte han med at arbejde med postdoktorale stipendiater på DFT.
I 1984 tiltrådte Kohn stillingen som professor i fysikafdelingen ved University of California i Santa Barbara. Han fortsatte med at arbejde der indtil slutningen af sit liv.
Store værker
Kohns mest betydningsfulde bidrag kom med hans udvikling af den tæthedsfunktionelle teori. Hele sin karriere brugte han kvantemekanik til at forstå elektrobindingen mellem atomer og danne molekyler. I 1964 lagde han grundlaget for en teori, der sagde, at det ikke var nødvendigt at redegøre for enhver elektronbevægelse. I stedet kunne man se på den gennemsnitlige massefylde af elektroner i rummet. Dette gav den videnskabelige verden en bedre forståelse og ny indsigt til beregninger, der involverer kemiske strukturer og reaktioner. Det forenklede også den beregning, der var nødvendig for at forstå elektronbinding mellem atomer i molekyler.
Præmier og præstationer
For sit bidrag inden for halvlederfysik blev han tildelt Oliver E. Buckley-prisen og Davison Germer-prisen af American Physical Society. Han modtog også Feenburg-medaljen.
I 1988 modtog han National Medal of Science.
I 1998 blev Kohn tildelt den prestigefyldte Nobelpris i kemi for sin udvikling af den tæthedsfunktionelle teori. Han delte prisen med John Pople.
Østrig hædret ham med prisen Østrig Dekoration for videnskab og kunst og Stor æresdekoration i sølv med stjerne for tjenester til Republikken Østrig.
Han modtog en æresdoktor fra University of Oxford og Harvard University.
Han blev valgt som det udenlandske medlem af Royal Society. Desuden blev han medlem af American Academy of Arts and Sciences, National Academy of Sciences og International Academy of Quantum Molecular Science. Han blev æresmedlem af det østrigske videnskabsakademi.
Personligt liv og arv
Kohn blev to gange gift i sin levetid. Hans første ægteskab var med Lois Adams og senere giftede han sig med Mara Schiff.
Han døde af kæbekræft den 19. april 2016, i en alder af 93 år.
Hurtige fakta
Fødselsdag 9. marts 1923
Nationalitet Østrigsk
Død i en alder: 93
Sol skilt: Fiskene
Født i: Wien, Østrig
Berømt som Fysiker og kemiker
Familie: Ægtefælle / ægtefælle-: Lois Kohn (f. 1948), Mara Schiff (f. 1955) børn: Ingrid Kohn, Marilyn Kohn, Martin Steven Kohn, Minna Kohn, Ros Dimenstein, Sharon Ruth Kohn, Thomas David Kohn Døde af: 19. april 2016 By: Wien, Østrig Flere faktapriser: 1998 - Nobelprisen i kemi 1963 - Guggenheim-stipendiet for naturvidenskab USA og Canada 2008 - Dekoration til ære for tjenester til Republikken Østrig 1999 - Østrigsk dekoration for videnskab og kunst 1961 - Oliver E. Buckley kondenseret materiepris - Faststof-fysik 1977 - Davisson – Germer-pris i atom- eller overfladefysik 1988 - National Medal of Science for Physical Science
