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James C. Phillips

James Charles Phillips, genannt Jim Phillips, (* 9. März 1933 in New Orleans, Louisiana) ist ein amerikanischer theoretischer Festkörperphysiker.

Leben Bearbeiten

Phillips wuchs in Arizona, Colorado und New Mexico auf und machte seinen High-School-Abschluss 1950 in Albuquerque. Er studierte an der University of Chicago Physik (unter anderem bei Enrico Fermi in dessen letztem Kurs 1955) und Mathematik mit dem Bachelor-Abschluss 1953 sowie der Promotion 1956 bei Morrel H. Cohen. Als Post-Doktorand war er bis 1958 an den Bell Laboratories (in der Theoriegruppe von Conyers Herring), 1958/59 an der University of California, Berkeley (bei Charles Kittel), und 1959/60 an der University of Cambridge am Cavendish Labor (wie auch 1962/63 und 1966/67 jeweils als Stipendiat der National Science Foundation). Ab 1960 war er zunächst Assistant Professor und schließlich Professor für Physik an der University of Chicago. Ab 1969 ging er wieder zu den Bell Laboratories, wo er bis 2001 blieb. Danach war er an der Rutgers University als Gastwissenschaftler.

Er war seit 1977 Mitglied der National Academy of Sciences. 1972 erhielt er den Oliver E. Buckley Condensed Matter Prize und 1992 die Hume Rothery Medal.

Werk Bearbeiten

Phillips entwickelte Ende der 1950er Jahre die Pseudopotential-Methode, eine wichtige Methode der theoretischen Festkörperphysik zum Beispiel bei präzisen Bandstrukturrechnungen. Er entwickelte diese Theorie an der Universität Chicago mit seinem Doktoranden Marvin Cohen weiter und wandte sie auf die genaue Vorhersage optischer Eigenschaften und Photoemissionsdaten von Halbleitern an. Er gab die Methode auch an Theoretiker in Cambridge wie Volker Heine weiter.

In den 1960er Jahren befasste er sich mit der mikroskopischen Theorie des Tunnelübergangs von Supraleiter zu normalem Metall (mit Morrel Cohen und Leo Falicov), die Beobachtungen von Ivar Giaever bestätigte und die mit dem Nobelpreis gekrönten Arbeiten von Brian Josephson mit anregten, und mit einer Theorie der Ionizität chemischer Bindungen in Kristallen, insbesondere Halbleitern.

In den 1970er Jahren entwickelte er die Theorie kompakter Netzwerke mit topologischen Zwangsbedingungen mit Anwendung auf ungeordnete Systeme wie Glas. Ab den 1980er Jahren wandte er seine Theorie selbstorganisierter Netzwerke auf die damals neu entdeckten Hochtemperatursupraleiter (HTS) an. Seine Theorie der keramischen HTS behält die Phonon-Wechselwirkung als primären Mechanismus zur Bildung von Cooperpaaren bei, gibt aber die Translationsinvarianz wie im klassischen Fall metallischer Supraleiter auf. Stattdessen ergibt sich das Bild lokaler molekularer Wellenpakete, die sich Netzwerk-artig zwischen den Dopanden ausbreiten (Perkolation).

Er befasste sich in den 1990er Jahren auch weiter mit Glas und anderen ungeordneten Systemen und entwickelte eine Theorie der beobachteten Gabelung (Bifurkation) – zu zwei Werten 3/5 und 3/7 – der Exponenten in dem durch eine gestreckte Exponentialfunktion beschriebenen Relaxationsverhalten mikroskopisch homogener ungeordneter Systeme (stretched exponential relaxation, SER). Er schlug vor, diese Exponenten als Maß für die lokale Homogenität der zugrundeliegenden Systeme zu verwenden, und wandte es unter anderem auf die Verteilung der Zitate wissenschaftlicher Publikationen (und deren plötzliche Änderung 1960) an. Seine Netzwerktheorie von Gläsern führte auch zur Entwicklung neuer Gläser in der Industrie (Corning) und Vorhersage und Erklärung neuer Glasphasen.

In den 2000er Jahren wandte er die von Per Bak initiierte Selbstorganisierte Kritikalität (SOC) auf biologische Systeme an, zum Beispiel im Protein-Design, dem Studium von deren Funktionalität, Struktur, Faltung und von deren biologischer Evolution Er benutzte SOC, um eine in Brasilien aus Proteindatenbanken entwickelte Skala der Hydrophobie von Proteinen zu stützen. Seine Theorie führte auch zu Anwendungen auf Viren, die in der gezielten Bekämpfung von Krebszellen eingesetzt werden können (ausgehend von Stämmen des New-Castle-Disease-Virus).

Schriften Bearbeiten

Von ihm stammen über 500 Zeitschriftenartikel

  • Covalent bonding in crystals, molecules, and polymers. University of Chicago Press, 1969.
  • Bonds and Bands in Semiconductors. Academic Press, 1973. (Neuauflage mit G. Lucovsky, New York, Momentum 2009)
  • mit Marvin Cohen und Volker Heine: The Quantum Mechanics of Materials. In: Scientific American. Band 246, Nr. 6, Juni 1982, S. 82–102, doi:10.1038/scientificamerican0682-82.

Weblinks Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Lebens- und Karrieredaten nach American Men and Women of Science, Thomson Gale 2004.
  2. James C. Phillips im Mathematics Genealogy Project (englisch) Vorlage:MathGenealogyProject/Wartung/id verwendet
  3. James C. Phillips, Leonard Kleinman: New Method for Calculating Wave Functions in Crystals and Molecules. In: Physical Review. Band 116, Nr. 2, 15. Oktober 1959, S. 287–294, doi:10.1103/PhysRev.116.287.
  4. M. H. Cohen, L. M. Falicov, J. C. Phillips: Superconductive Tunneling. In: Physical Review Letters. Band 8, Nr. 8, 15. April 1962, S. 316–318, doi:10.1103/PhysRevLett.8.316.
  5. Josephson, Nobel Lecture
  6. J. C. Phillips: Ionicity of the Chemical Bond in Crystals. In: Reviews of Modern Physics. Band 42, Nr. 3, 1. Juli 1970, S. 317–356, doi:10.1103/RevModPhys.42.317 (Phillips dazu 1980 bei Science Citation Classics, pdf).
  7. z. B. J. C. Phillips, A. Saxena, A. R. Bishop: Pseudogaps, dopants, and strong disorder in cuprate high-temperature superconductors. In: Reports on Progress in Physics. Band 66, Nr. 12, 1. Dezember 2003, S. 2111–2182, doi:10.1088/0034-4885/66/12/R02.
  8. J. C. Phillips: Topological Theory of Ceramic High Temperature Superconductors. In: Condensed Matter. Superconductivity. 30. April 2009, arxiv:0905.0023.
  9. J. C. Phillips: Microscopic Spectral Model of High Temperature Superconductors. In: Condensed Matter. Superconductivity. 3. Dezember 2005, arxiv:cond-mat/0512068.
  10. J. C. Phillips: Universal Intermediate Phases of Dilute Electronic and Molecular Glasses. In: Physical Review Letters. Band 88, Nr. 21, 13. Mai 2002, S. 216401, doi:10.1103/PhysRevLett.88.216401, PMID 12059486.
  11. J. C. Phillips: Stretched exponential relaxation in molecular and electronic glasses. In: Reports on Progress in Physics. Band 59, Nr. 9, 1. September 1996, S. 1133–1207, doi:10.1088/0034-4885/59/9/003.
  12. G. G. Naumis, J. C. Phillips: Bifurcation of Stretched Exponential Relaxation in Microscopically Homogeneous Glasses. In: Condensed Matter. Soft Condensed Matter. 7. Juni 2011, arxiv:1106.1383.
  13. J. C. Phillips: Self-Organized Criticality: A Magic Wand for Protein Physics. In: Condensed Matter. Soft Condensed Matter. 11. Februar 2011, arxiv:1102.2433.
  14. J. C. Phillips Scaling and self organized criticality in proteins. 2 Teile, Proc. Nat. Acad. Sciences, Band 106, 2009, S. 3107, 3113.
  15. J. C. Phillips: Scaling and self-organized criticality in proteins: Lysozyme c. In: Physical Review E. Band 80, Nr. 5, 20. November 2009, S. 051916, doi:10.1103/PhysRevE.80.051916.
  16. Recombinant replication competent oncolytic viruses and methods of use thereof for the treatment of cancer. In: U.S. patent application. Abgerufen am 1. März 2018 (englisch).
Personendaten
NAME Phillips, James C.
ALTERNATIVNAMEN Phillips, James Charles (vollständiger Name)
KURZBESCHREIBUNG amerikanischer Physiker
GEBURTSDATUM 9. März 1933
GEBURTSORT New Orleans, Louisiana
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Veröffentlichungsdatum:
Jim Phillips ist eine Weiterleitung auf diesen Artikel Zum Illustrator siehe Jim Phillips Illustrator James Charles Phillips genannt Jim Phillips 9 Marz 1933 in New Orleans Louisiana 1 ist ein amerikanischer theoretischer Festkorperphysiker Inhaltsverzeichnis 1 Leben 2 Werk 3 Schriften 4 Weblinks 5 EinzelnachweiseLeben BearbeitenPhillips wuchs in Arizona Colorado und New Mexico auf und machte seinen High School Abschluss 1950 in Albuquerque Er studierte an der University of Chicago Physik unter anderem bei Enrico Fermi in dessen letztem Kurs 1955 und Mathematik mit dem Bachelor Abschluss 1953 sowie der Promotion 1956 bei Morrel H Cohen 2 Als Post Doktorand war er bis 1958 an den Bell Laboratories in der Theoriegruppe von Conyers Herring 1958 59 an der University of California Berkeley bei Charles Kittel und 1959 60 an der University of Cambridge am Cavendish Labor wie auch 1962 63 und 1966 67 jeweils als Stipendiat der National Science Foundation Ab 1960 war er zunachst Assistant Professor und schliesslich Professor fur Physik an der University of Chicago Ab 1969 ging er wieder zu den Bell Laboratories wo er bis 2001 blieb Danach war er an der Rutgers University als Gastwissenschaftler Er war seit 1977 Mitglied der National Academy of Sciences 1972 erhielt er den Oliver E Buckley Condensed Matter Prize und 1992 die Hume Rothery Medal Werk BearbeitenPhillips entwickelte Ende der 1950er Jahre die Pseudopotential Methode 3 eine wichtige Methode der theoretischen Festkorperphysik zum Beispiel bei prazisen Bandstrukturrechnungen Er entwickelte diese Theorie an der Universitat Chicago mit seinem Doktoranden Marvin Cohen weiter und wandte sie auf die genaue Vorhersage optischer Eigenschaften und Photoemissionsdaten von Halbleitern an Er gab die Methode auch an Theoretiker in Cambridge wie Volker Heine weiter In den 1960er Jahren befasste er sich mit der mikroskopischen Theorie des Tunnelubergangs von Supraleiter zu normalem Metall mit Morrel Cohen und Leo Falicov 4 die Beobachtungen von Ivar Giaever bestatigte und die mit dem Nobelpreis gekronten Arbeiten von Brian Josephson mit anregten 5 und mit einer Theorie der Ionizitat chemischer Bindungen in Kristallen insbesondere Halbleitern 6 In den 1970er Jahren entwickelte er die Theorie kompakter Netzwerke mit topologischen Zwangsbedingungen mit Anwendung auf ungeordnete Systeme wie Glas Ab den 1980er Jahren wandte er seine Theorie selbstorganisierter Netzwerke auf die damals neu entdeckten Hochtemperatursupraleiter HTS an 7 Seine Theorie der keramischen HTS behalt die Phonon Wechselwirkung als primaren Mechanismus zur Bildung von Cooperpaaren bei gibt aber die Translationsinvarianz wie im klassischen Fall metallischer Supraleiter auf Stattdessen ergibt sich das Bild lokaler molekularer Wellenpakete die sich Netzwerk artig zwischen den Dopanden ausbreiten Perkolation 8 9 10 Er befasste sich in den 1990er Jahren auch weiter mit Glas und anderen ungeordneten Systemen und entwickelte eine Theorie der beobachteten Gabelung Bifurkation zu zwei Werten 3 5 und 3 7 der Exponenten in dem durch eine gestreckte Exponentialfunktion beschriebenen Relaxationsverhalten mikroskopisch homogener ungeordneter Systeme stretched exponential relaxation SER 11 Er schlug vor diese Exponenten als Mass fur die lokale Homogenitat der zugrundeliegenden Systeme zu verwenden und wandte es unter anderem auf die Verteilung der Zitate wissenschaftlicher Publikationen und deren plotzliche Anderung 1960 an 12 Seine Netzwerktheorie von Glasern fuhrte auch zur Entwicklung neuer Glaser in der Industrie Corning und Vorhersage und Erklarung neuer Glasphasen In den 2000er Jahren wandte er die von Per Bak initiierte Selbstorganisierte Kritikalitat SOC auf biologische Systeme an zum Beispiel im Protein Design dem Studium von deren Funktionalitat Struktur Faltung und von deren biologischer Evolution 13 14 Er benutzte SOC um eine in Brasilien aus Proteindatenbanken entwickelte Skala der Hydrophobie von Proteinen zu stutzen 15 Seine Theorie fuhrte auch zu Anwendungen auf Viren die in der gezielten Bekampfung von Krebszellen eingesetzt werden konnen ausgehend von Stammen des New Castle Disease Virus 16 Schriften BearbeitenVon ihm stammen uber 500 Zeitschriftenartikel Covalent bonding in crystals molecules and polymers University of Chicago Press 1969 Bonds and Bands in Semiconductors Academic Press 1973 Neuauflage mit G Lucovsky New York Momentum 2009 mit Marvin Cohen und Volker Heine The Quantum Mechanics of Materials In Scientific American Band 246 Nr 6 Juni 1982 S 82 102 doi 10 1038 scientificamerican0682 82 Weblinks BearbeitenJ C Phillips Biography In Physics History Network AIP abgerufen am 1 Marz 2018 englisch Symposium zu Ehren von Phillips American Ceramic Society 2013 abgerufen am 1 Marz 2018 englisch Einzelnachweise Bearbeiten Lebens und Karrieredaten nach American Men and Women of Science Thomson Gale 2004 James C Phillips im Mathematics Genealogy Project englisch Vorlage MathGenealogyProject 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