江崎玲于奈（日本物理學(xué)家，半導(dǎo)體中發(fā)現(xiàn)電子的量子穿隧效應(yīng)）
江崎玲于奈（Reona Esaki），男，1925年3月12日出生于日本大阪，畢業(yè)于東京大學(xué)。后進(jìn)入川西機(jī)械制作所工作，進(jìn)行由真空管的陰極放出熱電子的研究工作。1956年，轉(zhuǎn)入東京通信工業(yè)株式會社（現(xiàn)索尼）。1970年提出半導(dǎo)體超晶格理論。?1973年，時(shí)任美國IBM沃森研究所研究員的江崎玲于奈，因在半導(dǎo)體中發(fā)現(xiàn)電子的量子穿隧效應(yīng)獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。?橫濱藥科大學(xué)校長。
人物簡介
江崎玲于奈1925年3月12日出生于日本大阪，1940年就讀于京都第三高等學(xué)校，1944年進(jìn)入東京帝國大學(xué)，是日本近代著名固體物理學(xué)家。江崎玲于奈是建筑學(xué)家江崎壯一郎的長子。小時(shí)候被留聲機(jī)里播放出來的音樂所感動，自己也想成為像發(fā)明留聲機(jī)的愛迪生那樣的發(fā)明家。雖然中考失敗，但他后來發(fā)憤圖強(qiáng)考進(jìn)東京大學(xué)，并畢業(yè)于東京大學(xué)理學(xué)部物理學(xué)科。大學(xué)時(shí)代，江崎租住的宿舍在東京大轟炸中被燒毀?？吹竭@種場景，江崎想在大學(xué)畢業(yè)后從事日本復(fù)興的工作，于是畢業(yè)后進(jìn)入企業(yè)工作。?20世紀(jì)50年代，根據(jù)理論分析，人們認(rèn)為在PN結(jié)反向擊穿的過程中應(yīng)當(dāng)能夠觀測到隧道效應(yīng)，但實(shí)驗(yàn)上一直未能發(fā)現(xiàn)。1957年，江崎玲于奈在研制新型高頻晶體管時(shí)，意外地發(fā)現(xiàn)了高摻雜、窄PN結(jié)的正向伏安特性中存在著異常的負(fù)阻現(xiàn)象。通過理論分析，他認(rèn)為這種負(fù)阻特性是由于電子空穴直接穿透結(jié)區(qū)而形成的，從而為隧道效應(yīng)提供了有力的證據(jù)。1957年，江崎大學(xué)畢業(yè)正好10年，32歲的他憑借這項(xiàng)成就獲得了期待已久的博士學(xué)位。?在隨后的研究中，他發(fā)明了由隧道結(jié)制成的隧道二級管。隧道二極管的發(fā)明，開辟了一個(gè)新的研究領(lǐng)域——固體中的隧道效應(yīng)。
個(gè)人生活
父親：江崎壯一郎，建筑學(xué)家。
研究歷程
1944年，江崎進(jìn)入日本東京帝國大學(xué)專攻實(shí)驗(yàn)物理，1947年獲得碩士學(xué)位（后來于1959由于研究隧道效應(yīng)獲得博士學(xué)位），隨即服務(wù)于神戶工業(yè)股份有限公司，開始了作為晶體管材料的鍺和硅等半導(dǎo)體的研究，1956年成為東京通信工業(yè)股份有限公司（索尼）的主任研究員，領(lǐng)高摻雜鍺與硅的研究，這一研究的結(jié)果導(dǎo)致了隧道二極管的發(fā)明。
所謂“隧道現(xiàn)象”是指電子偶然地穿過其運(yùn)動方向上的從經(jīng)典理論觀點(diǎn)看來是不可越的能量勢壘（不太大）時(shí)，會在勢壘的另一邊發(fā)現(xiàn)電子運(yùn)動的一種波動性的奇怪現(xiàn)象，這在本紀(jì)二十年代就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了。到了三十年代量子力學(xué)發(fā)展的初期，人們一直試圖用隧道效應(yīng)來分整流現(xiàn)象及接觸電阻等問題，然而理論的預(yù)見和實(shí)驗(yàn)觀測結(jié)果卻屢次出現(xiàn)矛盾。五十年代隨著半導(dǎo)體PN結(jié)的出現(xiàn)，又一次喚起人們重視隧道過程的研究。根據(jù)理論分析，在PN結(jié)反擊穿的過程中，應(yīng)當(dāng)能夠觀測到隧道效應(yīng)。但實(shí)驗(yàn)卻一直無法證實(shí)。1957年，江崎在研制型高頻晶體管時(shí)；意外地發(fā)現(xiàn)高摻雜窄PN結(jié)的正向伏安特性中，存在著“異常的”負(fù)阻現(xiàn)象，而且只要一增加含有大量雜質(zhì)的鍺為原料的二極管的電壓時(shí)，就馬上可以看到，電流著電壓的升高而減小。他通過分析認(rèn)為，這種負(fù)阻特性是由于電子空穴直接穿透結(jié)區(qū)而形成，而為隧道效應(yīng)提供了有力的實(shí)驗(yàn)證明。他還發(fā)現(xiàn)，把具有這種性的半導(dǎo)體（具有負(fù)電阻的二管）作為新的電子元件，可以應(yīng)用于開關(guān)電路和振蕩電路，以及高速電路（如電子計(jì)算機(jī)等裝置），這在當(dāng)時(shí)是轟動世界的發(fā)明。
1958年，溪江崎發(fā)表了關(guān)于“隧道二極管”的論文，這是他獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)金的開端。后來人們以他的名字把“隧道二極管”命名為“江崎二極管”。第二年，他又發(fā)表了有關(guān)管的發(fā)明及其機(jī)理方面的文章，因而獲得了作為日本物學(xué)會最高榮譽(yù)的仁科芳雄紀(jì)念獎(jiǎng)。接著，1960年又獲得出版社的獎(jiǎng)勵(lì)，1961年獲得M．N．利布曼紀(jì)念獎(jiǎng)金及富蘭克林研究所授予的巴蘭坦獎(jiǎng)?wù)?/i>。I965年日本科學(xué)院也給予他獎(jiǎng)勵(lì)。由于在半導(dǎo)體和超導(dǎo)體方面的“隧道效應(yīng)”的貢獻(xiàn)．江崎分享了1973年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)金。1974年日本政府授予文化勛章。
江崎博士于1975年被選為日本科學(xué)院院士，1976年被選美國國立科學(xué)院院士，1977年又成為美國國立工程科學(xué)院院士。
提出半導(dǎo)體超晶格理論
1970年提出半導(dǎo)體超晶格理論，并在國際半導(dǎo)體物理學(xué)會等場所發(fā)表了超晶格理論。
獲諾獎(jiǎng)的5條件
江崎經(jīng)常在面向高中生和大學(xué)生的研討會上發(fā)表演講，每次都會介紹自己總結(jié)的“獲得諾貝爾獎(jiǎng)的5個(gè)條件”。
第一，不能被以往的結(jié)果束縛。
第二，尊敬前輩，但不能因此而喪失自我。
第三，拋棄無用的東西，只留下對自己有用的信息。
第四，尊重自己，不對他人唯命是從，該挑戰(zhàn)的時(shí)候決不逃避。
第五，永遠(yuǎn)不要失去純真的感性和求知欲。
獲得榮譽(yù)
諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)
1973年江崎玲于奈和加埃沃（Ivar Giaever, 1929-）因分別發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體和超導(dǎo)體中的隧道貫穿、約瑟夫森（Brian David Josephson, 1940-）因從理論上預(yù)言了通過隧道阻擋層的超電流的性質(zhì)，特別是被稱為“約瑟夫森效應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，共同分享了1973年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。江崎成為日本科學(xué)領(lǐng)域的第三位諾貝爾獎(jiǎng)得主。
第14屆日本國際獎(jiǎng)
1998年，江崎獲得第14屆日本國際獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)理由是：“通過創(chuàng)造和實(shí)現(xiàn)人工超晶格晶體概念，為新的功能性材料的發(fā)展做出貢獻(xiàn)”。獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)的人很多都成為諾貝爾獎(jiǎng)的有力候選人，江崎目前仍被認(rèn)為可能成為諾貝爾獎(jiǎng)二次獲獎(jiǎng)得主。
學(xué)術(shù)軼事
發(fā)現(xiàn)教材有錯(cuò)誤
江崎在索尼的前身東京通信工業(yè)公司制作半導(dǎo)體時(shí)注意到，如果材料鍺中含有很多雜質(zhì)，電流就會反向流動。他對中國助手測量到的極其微弱的異常電流感到奇怪，開始徹底調(diào)查原因。
一開始，中國助手認(rèn)為是自己的實(shí)驗(yàn)有誤，所以才會測量到教科書里沒有寫的異常電流。但江崎覺得，教科書里的內(nèi)容不一定全部正確，也許是教科書有誤，所以他繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
最終，江崎發(fā)現(xiàn)了異常的負(fù)阻現(xiàn)象，即在某個(gè)臨界點(diǎn)之前，電壓增加的話，電流也會增加，但到了這個(gè)臨界點(diǎn)之后，即使電壓增加，電流也會減少。這種負(fù)阻現(xiàn)象，能夠用于開關(guān)、振蕩和放大領(lǐng)域，工業(yè)價(jià)值非常高。江崎在理論上證明這就是量子力學(xué)中的隧道效應(yīng)，并成功制作出了江崎二極管（隧道二極管）。
首篇超晶格論文被拒
江崎在研究方面的主要成就包括江崎二極管和超晶格（superlattice）的相關(guān)開創(chuàng)性研究成果。然而，江崎先生卻透露，首篇關(guān)于超晶格的論文卻被最具權(quán)威的物理學(xué)專業(yè)雜志《物理評論》(Physical Review)退了回來，并未予以發(fā)表。他也指出，在現(xiàn)實(shí)中獨(dú)創(chuàng)性研究并不一定在最初就能獲得學(xué)界的正確評價(jià)。
研究心得
1、不為已取得的進(jìn)展和面臨的障礙所困。
2、尊敬大師接受他們的指教固然重要，但不要過度崇拜他們。保持自身的自由豁達(dá)才能夠發(fā)揮獨(dú)有的創(chuàng)造力。
3、在信息大潮中，不讓那些無用的東西成為自己的負(fù)擔(dān)。要進(jìn)行取舍，只選擇有用的部分。
4、堅(jiān)持自己的主張，不能逃避戰(zhàn)斗。
5、無論何時(shí)都不能失去最初的感性和不知疲倦的好奇心。
人物觀點(diǎn)
創(chuàng)造力與判斷力
創(chuàng)造力（Creative Mind）才是獨(dú)創(chuàng)性研究成果的源泉。
創(chuàng)造力在20歲左右達(dá)到巔峰，之后會隨著年齡的增長逐漸減退。而另一方面，在習(xí)得過程中掌握的判斷力（Judicious Mind）則是隨年齡不斷增強(qiáng)。將這兩種能力的變化用線狀體表示，會發(fā)現(xiàn)兩者的交叉點(diǎn)會出現(xiàn)在45歲左右，如果能夠?qū)⑦@兩種能力很好地結(jié)合起來，則會在這個(gè)時(shí)期迎來“Zenith of life”（人生頂點(diǎn)）。
科學(xué)的智慧并非溫故知新，而是要從未來吸取教訓(xùn)。挑戰(zhàn)極限，讓研究成果打開明日之門。
真正的文化人
“以前，有文化的人是指博覽群書，并從中獲得大量知識和智慧的人。但在當(dāng)今時(shí)代，光有豐富的知識量已經(jīng)不屬于文化人”。他認(rèn)為：“能時(shí)刻吸收新知識并不斷改變自己的人才是真正的文化人”。
江崎玲於奈獎(jiǎng)
第14屆江崎玲於奈獎(jiǎng)于2017年9月7日授予香取秀俊教授。
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