Nevill Francis Mott - Nevill Francis Mott

Sir Nevill Mott
Sir Nevill Francis Mott.jpg
Nascer
Nevill Francis Mott

( 30/09/1905 )30 de setembro de 1905
Leeds , Inglaterra
Faleceu 8 de agosto de 1996 (08/08/1996)(90 anos)
Milton Keynes , Buckinghamshire, Inglaterra
Nacionalidade britânico
Alma mater Universidade de Cambridge
Conhecido por
Prêmios
Carreira científica
Campos Física
Instituições
Orientador de doutorado RH Fowler

Sir Nevill Francis Mott CH FRS (30 de setembro de 1905 - 8 de agosto de 1996) foi um físico britânico que ganhou o Prêmio Nobel de Física em 1977 por seu trabalho sobre a estrutura eletrônica de sistemas magnéticos e desordenados , especialmente semicondutores amorfos . O prêmio foi dividido com Philip W. Anderson e JH Van Vleck . Os três haviam conduzido pesquisas vagamente relacionadas. Mott e Anderson esclareceram as razões pelas quais materiais magnéticos ou amorfos podem ser às vezes metálicos e às vezes isolantes.

Educação e infância

Mott nasceu em Leeds, filho de Lilian Mary Reynolds e Charles Francis Mott, e cresceu primeiro na vila de Giggleswick , em West Riding of Yorkshire , onde seu pai era mestre em ciências sênior na Giggleswick School . Sua mãe também ensinava matemática na escola. A família mudou-se (devido aos empregos de seu pai) primeiro para Staffordshire, depois para Chester e finalmente para Liverpool, onde seu pai fora nomeado Diretor de Educação. Mott foi inicialmente educado em casa por sua mãe, que se graduou em Cambridge Mathematics Tripos. Seus pais se conheceram no Laboratório Cavendish , quando ambos estavam engajados em pesquisas de física. Aos dez anos, ele começou a educação formal no Clifton College em Bristol, depois no St John's College, Cambridge , onde leu o Mathematics Tripos .

Carreira e pesquisa

Mott foi nomeado professor do Departamento de Física da Universidade de Manchester em 1929. Ele voltou a Cambridge em 1930 como bolsista e professor do Gonville and Caius College , e em 1933 mudou-se para a Universidade de Bristol como Professor Melville Wills em Física Teórica .

Em 1948, ele se tornou Professor de Física Henry Overton Wills e Diretor do Laboratório de Física Henry Herbert Wills em Bristol. Em 1954, foi nomeado Professor Cavendish de Física em Cambridge, cargo que ocupou até 1971. Ele foi fundamental no doloroso cancelamento do acelerador de partículas planejado por causa de seu custo muito alto. Ele também serviu como Mestre do Gonville and Caius College , 1959–1966.

Seus primeiros trabalhos foram sobre a análise teórica de colisões em gases, notadamente a colisão com spin flip de um elétron contra um átomo de hidrogênio , o que estimularia trabalhos posteriores de André Blandin e Jun Kondo sobre efeitos semelhantes entre elétrons de condução , bem como propriedades magnéticas em metais. Esse tipo de atividade levou Mott a escrever dois livros. O primeiro, editado em conjunto com Ian Sneddon , dá uma descrição simples e clara da mecânica quântica, com ênfase na equação de Schrödinger no espaço real . O segundo descreve colisões atômicas e eletrônicas em gases, usando a simetria rotacional de estados eletrônicos no método Hartree-Fock .

Mas, já em meados da década de 1930, os interesses de Mott haviam se ampliado para incluir estados sólidos, levando a mais dois livros que teriam um grande impacto no desenvolvimento do campo nos anos anteriores e posteriores à Segunda Guerra Mundial . Em 1936, a Teoria das Propriedades de Metais e Ligas (escrita junto com H. Jones) descreve uma estrutura simplificada que levou a rápidos progressos.

O conceito de elétrons de valência quase livres em ligas metálicas explicava a estabilidade especial das fases de Hume-Rothery se a esfera de Fermi do elétron de valência sp , tratada como livre, fosse espalhada pelos limites da zona de Brillouin da estrutura atômica. A descrição das impurezas em metais pela aproximação de Thomas Fermi explicaria por que tais impurezas não interagiriam em longo alcance. Finalmente, a deslocalização das valência d electrões em metais de transição e suas ligas explicaria a possibilidade dos momentos magnéticos dos átomos de ser expresso em fracções de magnetons Bohr , levando a ferro ou antiferromagnetic acoplamento em curto alcance. Esta última contribuição, produzida na primeira conferência internacional sobre magnetismo, realizada em Estrasburgo em maio de 1939, reforçou pontos de vista semelhantes defendidos na época na França pelo futuro Prêmio Nobel Louis Néel . Em 1949, Mott sugeriu a Jacques Friedel usar a abordagem desenvolvida em conjunto com Marvey para uma descrição mais precisa da triagem do campo elétrico da impureza em um metal, levando às oscilações de carga de longo alcance características. Friedel também usou o conceito desenvolvido naquele livro de nível de limite virtual para descrever uma situação em que o potencial atômico considerado não é forte o suficiente para criar um nível de limite (real) de simetria e ≠ o. As consequências dessas observações sobre as abordagens mais exatas de coesão em metais rp e d foram desenvolvidas principalmente por seus alunos em Orsay.

O segundo livro, com Ronald Wilfred Gurney , On the Physical Chemistry of Solids foi mais diversificado. Tratou notavelmente da oxidação de metais a baixas temperaturas, onde descreveu o crescimento da camada de óxido como decorrente do campo elétrico desenvolvido entre o metal e os íons de oxigênio absorvidos, que poderiam forçar o caminho dos íons metálicos ou de oxigênio através de um óxido desordenado camada. O livro também analisou as reações fotográficas no composto iônico de prata em termos de precipitação de íons de prata em aglomerados metálicos.

Este segundo campo teve uma consequência direta e duradoura na atividade de pesquisa de John (Jack) Mitchell. As realizações de Mott incluem explicar teoricamente o efeito da luz em uma emulsão fotográfica (veja a imagem latente ). Seu trabalho sobre oxidação, além de fomentar novas pesquisas na área (notadamente por J. Bénard e Nicolás Cabrera ), foi a raiz do conceito de band gap produzido em semicondutores por gradientes na distribuição de impurezas doadoras e aceitadoras .

Quando Mott retornou a Bristol após a guerra (durante esse período, ele trabalhou no papel da deformação plástica na progressão das fissuras de fratura), o fato de ele ter conhecido e contratado Frederick Charles Frank levou os dois a se desenvolverem, com a ajuda de outros, como Frank Nabarro e Alan Cottrell , para atacar com o campo de deslocamentos , no qual Bristol brilhava com novo vigor, principalmente no final da década de 1940. Se Mott apenas produziu contribuições iniciais e um tanto menores para esse campo, notadamente no endurecimento de liga com Nabarro e na topologia de uma rede de deslocamento reduzindo as constantes elásticas aparentes de um cristal, não há dúvida de que o entusiasmo de Mott desempenhou seu papel nas três principais dá um passo à frente no campo por FC Frank em crescimento de cristal e plasticidade e mais tarde, em Cambridge, por P. Hirsch na microscopia eletrônica de filme fino.

Ao mesmo tempo, no entanto, Mott começou a brincar com correlações eletrônicas e seu possível papel nos compostos de Verwey , como óxidos de níquel, que poderiam mudar de metais para isolantes sob várias condições físicas (transição de substâncias de estados metálicos para não metálicos ( transição de Mott ). O termo isolador de Mott também recebeu esse nome em sua homenagem, assim como os polinômios de Mott , que ele introduziu.

Publicações

NF Mott reviveu a velha Revista Filosófica e a transformou em uma publicação animada essencialmente centrada no então novo campo da física do estado sólido, atraindo escritores, leitores e o interesse geral em larga escala. Depois de receber um artigo sobre defeitos pontuais em cristais de Frederick Seitz, que obviamente era muito longo para Phil. Mag, Mott decidiu criar uma nova publicação, Advances in Physics, para esses artigos de revisão. Ambas as publicações ainda estão ativas em 2017.

  • NF Mott, "The Wave Mechanics of α-Ray Tracks", Proceedings of the Royal Society (1929) A126 , pp. 79-84, doi : 10.1098 / rspa.1929.0205 . (reimpresso como Seção I-6 de Quantum Theory and Measurement , JA Wheeler. e WH Zurek, (1983) Princeton).
  • NF Mott, Metal-Insulator Transitions , segunda edição (Taylor & Francis, Londres, 1990). ISBN  0-85066-783-6 , ISBN  978-0-85066-783-7
  • NF Mott, A Life in Science (Taylor & Francis, Londres, 1986). ISBN  0-85066-333-4 , ISBN  978-0-85066-333-4
  • NF Mott, H. Jones, The Theory of Properties of Metals and Alloys , (Dover Publications Inc., Nova York, 1958)
  • Brian Pippard , Nevill Francis Mott , Physics Today , março de 1997, pp. 95 e 96: (pdf) .

Prêmios e honras

Em 1977, Nevill Mott recebeu o Prêmio Nobel de Física , junto com Philip Warren Anderson e John Hasbrouck Van Vleck "por suas investigações teóricas fundamentais da estrutura eletrônica de sistemas magnéticos e desordenados". A notícia de ter recebido o Prêmio Nobel recebeu Mott durante um almoço no restaurante Die Sonne em Marburg , Alemanha, durante uma visita ao colega cientista do estado sólido da Universidade de Marburg .

Mott foi eleito membro da Royal Society (FRS) em 1936 . Mott foi presidente da Physical Society em 1957. No início dos anos 1960, ele foi presidente do grupo britânico Pugwash . Ele foi nomeado cavaleiro em 1962.

Mott recebeu um doutorado honorário da Heriot-Watt University em 1972.

Em 1981, Mott tornou-se membro fundador do Conselho Cultural Mundial .

Ele continuou a trabalhar até os noventa anos. Ele foi nomeado Companheiro de Honra em 1995.

Em 1995, Mott visitou o Departamento de Física da Universidade de Loughborough e apresentou uma palestra intitulada "65 Anos em Física". A universidade continua a sediar a palestra anual Sir Nevill Mott.

Vida pessoal

Mott era casado com Ruth Eleanor Horder e tinha duas filhas, Elizabeth e Alice. Ele morreu em Milton Keynes , Buckinghamshire. Sua autobiografia, A Life in Science , foi publicada em 1986 pela Taylor & Francis.

Referências

links externos

Escritórios acadêmicos
Precedido por
Sir James Chadwick
Mestre do Gonville and Caius College
1959-1966
Sucesso por
Joseph Needham