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F Duncan M Haldane Frederick Duncan Michael Haldane 14 September 1951 in London ist ein britischer Physiker der in theor

F. Duncan M. Haldane

Frederick Duncan Michael Haldane (* 14. September 1951 in London) ist ein britischer Physiker, der in theoretischer Festkörperphysik arbeitet. 2016 erhielt er (zusammen mit David J. Thouless und J. Michael Kosterlitz) für Forschungen zur Theorie verschiedener topologischer Phasen der Materie den Nobelpreis für Physik.

F. Duncan M. Haldane 2016

Leben Bearbeiten

Haldane studierte an der Universität Cambridge (Bachelor 1973), wo er 1978 promovierte. 1977 bis 1981 war er am Institut Laue-Langevin. 1981 bis 1985 war er Assistant Professor an der University of Southern California. 1985 bis 1987 war er bei den Bell Laboratories. Ab 1987 war er Professor an der University of California, San Diego, und ab 1990 an der Princeton University. Dort ist er Eugene Higgins Professor of Physics.

Werk Bearbeiten

Haldane untersuchte die Quantentheorie des Magnetismus in Festkörpern und Vielteilchenprobleme in der Festkörperphysik mit nichtstörungstheoretischen Methoden, unter anderem den Quanten-Hall-Effekt, Luttinger-Flüssigkeiten, Anyonen (Teilchen mit ungewöhnlicher Statistik) und eindimensionale integrable Systeme. Zur Erklärung des gebrochenzahligen Quanten-Hall-Effekts schlug er 1982 eine Erweiterung des Modells von Robert Laughlin vor, dessen Wellenfunktion nicht für alle gebrochenzahligen Füllfaktoren definiert war. 1983 schlug er (damals überraschend) die Existenz eines Haldane-Gap (Lücke im Spektrum der Anregungen) für ganzzahlige Spins im eindimensionalen Antiferromagneten vor (die Lücke existiert aber nicht für Spin 1/2 Anregungen). Mit einer Arbeit von 1988 gilt er als Pionier topologischer Festkörper-Phasen, die später mit der Entdeckung Topologischer Isolatoren aktuell wurden. Er führte darin ein Graphen-artiges zweidimensionales Modell ein, das einen Quanten-Hall-Effekt bei Abwesenheit äußerer Magnetfelder zeigte. Das Modell wurde 2005 von Charles Kane in seiner Pionierarbeit zu Topologischen Isolatoren aufgegriffen.

Mitgliedschaften und Ehrungen Bearbeiten

1993 erhielt er den Oliver E. Buckley Condensed Matter Prize, 2012 die Dirac-Medaille des International Centre for Theoretical Physics und 2016 den Nobelpreis für Physik (zusammen mit D. Thouless und M. Kosterlitz). 1984 bis 1988 war er Sloan Research Fellow. Er ist Fellow der Royal Society, der American Academy of Arts and Sciences (1992), der National Academy of Sciences (2017), der American Association for the Advancement of Science, der American Physical Society und des Institute of Physics.

Von 1990 bis 1999 war er im beratenden Beirat des Aspen Center for Physics und von 1985 bis 1990 dessen Trustee.

Weblinks Bearbeiten

Commons: F. Duncan M. Haldane – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
  • F. Duncan M. Haldane. In: Physics History Network. American Institute of Physics (englisch)
  • Homepage
  • Buckley-Preis, Würdigung und Beschreibung seiner Forschung von ihm selbst

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. The Nobel Prize in Physics 2016. In: nobelprize.org. Abgerufen am 3. März 2022 (englisch).
  2. F. D. M. Haldane: Fractional quantization of the Hall effect: a hierarchy of incompressible quantum fluid states. In: Physical Review Letters. Band 51, 1983, S. 605, doi:10.1103/PhysRevLett.51.605.
  3. Die Existenz masseloser Anregungen war aus dem Bethe-Ansatz bekannt. Da es in einer Dimension aber keine langreichweitige Ordnung gibt, waren dies keine Goldstonebosonen.
  4. F. D. M. Haldane: Continuum dynamics of the 1-D Heisenberg antiferromagnet: Identification with the O(3) nonlinear sigma model. In: Physics Letters A. Band 93, 1983, S. 464, doi:10.1016/0375-9601(83)90631-X. und F. D. M. Haldane: Nonlinear Field Theory of Large-Spin Heisenberg Antiferromagnets: Semiclassically Quantized Solitons of the One-Dimensional Easy-Axis Néel State. In: Physical Review Letters. Band 50, 1985, S. 1153, doi:10.1103/PhysRevLett.50.1153. Siehe Ian Affleck: Quantum spin chains and the Haldane gap. In: J. Phys. (Condens. Matter). Band 1, 1989, S. 3047, doi:10.1088/0953-8984/1/19/001 (Review-Artikel).
  5. F. D. M. Haldane: Model for a Quantum Hall Effect without Landau Levels: Condensed-Matter Realization of the “Parity Anomaly”. In: Physical Review Letters. Band 61, 1988, S. 2015, doi:10.1103/PhysRevLett.61.2015.
  6. C. L. Kane, E. J. Mele: topological order and the quantum spin Hall effect. In: Physical Review Letters. Band 95, 2005, S. 146802, doi:10.1103/PhysRevLett.95.146802, arxiv:cond-mat/0506581.
Personendaten
NAME Haldane, F. Duncan M.
ALTERNATIVNAMEN Haldane, Frederick Duncan Michael (vollständiger Name)
KURZBESCHREIBUNG britischer Physiker
GEBURTSDATUM 14. September 1951
GEBURTSORT London
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Veröffentlichungsdatum:
Frederick Duncan Michael Haldane 14 September 1951 in London ist ein britischer Physiker der in theoretischer Festkorperphysik arbeitet 2016 erhielt er zusammen mit David J Thouless und J Michael Kosterlitz fur Forschungen zur Theorie verschiedener topologischer Phasen der Materie den Nobelpreis fur Physik 1 F Duncan M Haldane 2016 Inhaltsverzeichnis 1 Leben 2 Werk 3 Mitgliedschaften und Ehrungen 4 Weblinks 5 EinzelnachweiseLeben BearbeitenHaldane studierte an der Universitat Cambridge Bachelor 1973 wo er 1978 promovierte 1977 bis 1981 war er am Institut Laue Langevin 1981 bis 1985 war er Assistant Professor an der University of Southern California 1985 bis 1987 war er bei den Bell Laboratories Ab 1987 war er Professor an der University of California San Diego und ab 1990 an der Princeton University Dort ist er Eugene Higgins Professor of Physics Werk BearbeitenHaldane untersuchte die Quantentheorie des Magnetismus in Festkorpern und Vielteilchenprobleme in der Festkorperphysik mit nichtstorungstheoretischen Methoden unter anderem den Quanten Hall Effekt Luttinger Flussigkeiten Anyonen Teilchen mit ungewohnlicher Statistik und eindimensionale integrable Systeme Zur Erklarung des gebrochenzahligen Quanten Hall Effekts schlug er 1982 eine Erweiterung des Modells von Robert Laughlin vor dessen Wellenfunktion nicht fur alle gebrochenzahligen Fullfaktoren definiert war 2 1983 schlug er damals uberraschend 3 die Existenz eines Haldane Gap Lucke im Spektrum der Anregungen fur ganzzahlige Spins im eindimensionalen Antiferromagneten vor die Lucke existiert aber nicht fur Spin 1 2 Anregungen 4 Mit einer Arbeit von 1988 gilt er als Pionier topologischer Festkorper Phasen die spater mit der Entdeckung Topologischer Isolatoren aktuell wurden 5 Er fuhrte darin ein Graphen artiges zweidimensionales Modell ein das einen Quanten Hall Effekt bei Abwesenheit ausserer Magnetfelder zeigte Das Modell wurde 2005 von Charles Kane in seiner Pionierarbeit zu Topologischen Isolatoren aufgegriffen 6 Mitgliedschaften und Ehrungen Bearbeiten1993 erhielt er den Oliver E Buckley Condensed Matter Prize 2012 die Dirac Medaille des International Centre for Theoretical Physics und 2016 den Nobelpreis fur Physik zusammen mit D Thouless und M Kosterlitz 1984 bis 1988 war er Sloan Research Fellow Er ist Fellow der Royal Society der American Academy of Arts and Sciences 1992 der National Academy of Sciences 2017 der American Association for the Advancement of Science der American Physical Society und des Institute of Physics Von 1990 bis 1999 war er im beratenden Beirat des Aspen Center for Physics und von 1985 bis 1990 dessen Trustee Weblinks Bearbeiten nbsp Commons F Duncan M Haldane Sammlung von Bildern Videos und Audiodateien F Duncan M Haldane In Physics History Network American Institute of Physics englisch Homepage Buckley Preis Wurdigung und Beschreibung seiner Forschung von ihm selbstEinzelnachweise Bearbeiten The Nobel Prize in Physics 2016 In nobelprize org Abgerufen am 3 Marz 2022 englisch F D M Haldane Fractional quantization of the Hall effect a hierarchy of incompressible quantum fluid states In Physical Review Letters Band 51 1983 S 605 doi 10 1103 PhysRevLett 51 605 Die Existenz masseloser Anregungen war aus dem Bethe Ansatz bekannt Da es in einer Dimension aber keine langreichweitige Ordnung gibt waren dies keine Goldstonebosonen F D M Haldane Continuum dynamics of the 1 D Heisenberg antiferromagnet Identification with the O 3 nonlinear sigma model In Physics Letters A Band 93 1983 S 464 doi 10 1016 0375 9601 83 90631 X und F D M Haldane Nonlinear Field Theory of Large Spin Heisenberg Antiferromagnets Semiclassically Quantized Solitons of the One Dimensional Easy Axis Neel State In Physical Review Letters Band 50 1985 S 1153 doi 10 1103 PhysRevLett 50 1153 Siehe Ian Affleck Quantum spin chains and the Haldane gap In J Phys Condens Matter Band 1 1989 S 3047 doi 10 1088 0953 8984 1 19 001 Review Artikel F D M Haldane Model for a Quantum Hall Effect without Landau Levels Condensed Matter Realization of the Parity Anomaly In Physical Review Letters Band 61 1988 S 2015 doi 10 1103 PhysRevLett 61 2015 C L Kane E J Mele Z 2 displaystyle Z 2 nbsp topological order and the quantum spin Hall effect In Physical Review Letters Band 95 2005 S 146802 doi 10 1103 PhysRevLett 95 146802 arxiv cond mat 0506581 Trager des Nobelpreises fur Physik 1901 Rontgen 1902 Lorentz Zeeman 1903 Becquerel M Curie P Curie 1904 Rayleigh 1905 Lenard 1906 J J Thomson 1907 Michelson 1908 Lippmann 1909 Braun Marconi 1910 van der Waals 1911 Wien 1912 Dalen 1913 Kamerlingh Onnes 1914 Laue 1915 W H Bragg W L Bragg 1916 nicht verliehen 1917 Barkla 1918 Planck 1919 Stark 1920 Guillaume 1921 Einstein 1922 N Bohr 1923 Millikan 1924 M Siegbahn 1925 Franck Hertz 1926 Perrin 1927 Compton C T R Wilson 1928 O W Richardson 1929 de Broglie 1930 Raman 1931 nicht verliehen 1932 Heisenberg 1933 Schrodinger Dirac 1934 nicht verliehen 1935 Chadwick 1936 Hess C D Anderson 1937 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