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Volker Heine 19 September 1930 in Hamburg ist ein britisch neuseeländischer Physiker 2012 ist für seine richtungsweisend

Volker Heine

Volker Heine (* 19. September 1930 in Hamburg) ist ein britisch-neuseeländischer Physiker.

Volker Heine 2012

Volker Heine ist für seine richtungsweisenden theoretischen und computergestützten Untersuchungen der Elektronenstruktur von Festkörpern und Flüssigkeiten und der daraus folgenden Analysen der physikalischen Eigenschaften bekannt.

Biografie Bearbeiten

Volker Heine besuchte die Wanganui Collegiate School und studierte an der University of Otago (Neuseeland). Von 1954 bis 1956 arbeitete er als Shell Stipendiat in der Arbeitsgruppe von Sir Nevill Francis Mott in Cambridge an seiner Dissertation. In den darauf folgenden Jahren erhielt er ein Fellowship am Clare College und wurde Mitglied der neuen Theoriegruppe des Cavendish-Laboratoriums. Nahezu seine gesamte wissenschaftliche Karriere blieb er in Cambridge, lediglich einen einjährigen Aufenthalt (1956–1957) als Postdoktorand an der University of California in Berkeley sowie mehrere Sabaticals und Forschungsaufenthalte verbrachte er in den USA. 1976 übernahm er die Leitung der „Theory of Condensed Matter“ Arbeitsgruppe. Diese Position hielt er bis zu seiner Emeritierung im Jahr 1997.

Volker Heine war stets äußerst aktiv an der Gestaltung der internationalen Wissenschaftslandschaft insbesondere auf dem Gebiet der atomistischen, elektronischen Computersimulationen beteiligt. Er initiierte Psi-k, ein Netzwerk von Wissenschaftlern aus aller Welt, die sich mit der Weiterentwicklung der rechnergestützten Materialwissenschaften aus ersten Prinzipien beschäftigen. Später übernahm er die Leitung des Netzwerkes. Die Mission von Psi-k ist die Entwicklung grundlegender Theorien, Algorithmen und Softwareprogramme mit dem Ziel Materialeigenschaften zu verstehen, vorherzusagen und Materialien mit gewünschten Eigenschaften zu konstruieren. Psi-k unterstützt dafür die Organisation von Konferenzen, Workshops, Tutorien und Weiterbildungsschulen und beteiligt sich an der Vermittlung wissenschaftlichen Denkens in die Gesellschaft.

Volker Heine wurde zum Fellow der Royal Society (1974) und der American Physical Society (1987) gewählt. 1972 erhielt er Maxwell-Medaille und Preis und 1993 die Royal Medal der Royal Society (London). Ihm wurde die Dirac-Medaille des Institute of Physics (1994) verliehen und er erhielt den Max-Born-Preis (2001). Er war Gastprofessor an mehreren Universitäten auf der ganzen Welt und auswärtiges wissenschaftliches Mitglied am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart.

2010 stiftete er den Psi-k Young Investigator Award, der seit 2015 als Psi-k Volker Heine Young Investigator Award verliehen wird.

Forschung Bearbeiten

Die Forschung von Volker Heine beschäftigt sich im Wesentlichen mit dem Verständnis (a) des Verhaltens von Materialien durch Elektronenstrukturberechnungen, (b) des Ursprungs von inkommensurabel modulierten Materialien und (c) der Struktur und Eigenschaften von Mineralien aus atomarer Sicht. Sein Forschungsschwerpunkt war dabei die Elektronenstrukturtheorie und vor allem die Entwicklung mehrerer fundamentaler Konzepte für die Festkörperphysik. Seine wegweisenden Arbeiten zu Pseudopotentialen bilden eine Grundlage für die meisten gegenwärtig vorgenommenen Elektronenstruktur- und Gesamtenergie-Berechnungen (speziell für Halbleiter und so genannte „sp-gebundene Metalle“). Er entwickelte auch die grundlegende Beschreibung von Elektronen-Phononen Kopplung und ein Großteil unseres Verständnisses über die Struktur und atomaren Relaxationen an Oberflächen wurde von Heine begründet. Ferner liefert seine bahnbrechende Forschung über die komplexe Bandstruktur und seine wegweisenden Beiträge zur Theorie von Oberflächenzuständen die Grundlage für die Beschreibung von elektronischen Eigenschaften von Festkörpern und Grenzflächen. Dazu zählen das Konzept Metall-induzierter Bandlücken-Zustände an Metall-Halbleiter Heterostrukturen und das Verständnis von Schottky-Kontakten. Zu seinen wichtigen Beiträgen gehören die Formulierung einer Rekursionsmethode für Elektronenstrukturuntersuchungen, eine Theorie inkommensurabler Strukturen von Polytypen von Siliziumkarbid und ein Modell für inkommensurable und Framework-Strukturen von Mineralien. Er untersuchte magnetische Eigenschaften von Festkörpern, verschiedene Aspekte von Kristallphasenübergängen, thermische Ausdehnung und vieles mehr. Volker Heine hat mehr als 200 wissenschaftliche Arbeiten, mehrere eingeladene Übersichtsartikel und ein Lehrbuch veröffentlicht.

Schriften Bearbeiten

  • Group theory in quantum mechanics. Dover 2007
  • mit Marvin Cohen, James C. Phillips: Quantum mechanics of materials. In: Scientific American. Band 246, Juni 82, S. 82ff.

Weblinks Bearbeiten

  • Professor Volker Heine, Emeritus Fellow. Clare College, Cambridge; (englisch).
  • Archiviert vom Original am 30. Dezember 2006; (englisch).
  • Volker Heine, Biography. In: Fellows Directory. Royal Society; (englisch).

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. History of TCM
  2. http://psi-k.net/
  3. Angel Rubio, Risto Nieminen, Volker Heine: An issue dedicated to the Ψk Volker Heine Young Investigator Award. In: Eur. Phys. J. B. Band 89, 2016, S. 240, doi:10.1140/epjb/e2016-70537-0.
  4. „The Pseudopotential Concept“, V. Heine, S. 1–36; „The Fitting of Pseudopotentials to Experimental Data and Their Subsequent Application”, M. L. Cohen, V. Heine, pages 37–248; „Pseudopotential Theory of Cohesion and Structure“, V. Heine, D. Weaire, S. 249–463, in „Solid State Physics“, Academic Press, Volume 24 (1970), S. 1–463, Hrsg.: Henry Ehrenreich, Frederick Seitz, and David Turnbull
  5. „Optimized and transferable nonlocal separable ab initio pseudopotentials“, J. S. Lin, A. Qteish, M. C. Payne, V. Heine, Phys. Rev. B 47, 4174 (1993)
  6. “s−d Interaction in Transition Metals“, V. Heine, Phys. Rev. 153, 673 (1967)
  7. ↑ „Theory of lattice contraction at aluminium surfaces“, M. W. Finnis, V. Heine, J. Phys. F: Met. Phys. 4, L37 (1974)
  8. "Theory of the temperature dependence of electronic band structures", P. B. Allen, V. Heine, J. Phys. C: Solid State Phys. 9, 2305 (1976)
  9. „A new method for the electronic structure of metals“, V. Heine, I. Abarenkov, Phil. Mag. 9, 451 (1964)
  10. ↑ „Electronic structure based on the local atomic environment for tight-binding bands” R. Haydock , V. Heine, M. J. Kelly, J. Phys. C: Solid State Phys. 5, 2845 (1972); „Electronic structure based on the local atomic environment for tight-binding bands. II“, R. Haydock, V. Heine, M. J. Kelly, J. Phys. C: Solid State Phys. 8, 2591 (1975)
  11. „The screened model potential for 25 Elements“, A. O. E. Animalu, V. Heine Philosophical Magazine, 12 (120), 1249–1270 (1965)
  12. „Theory of Surface States“, V. Heine, Phys. Rev. 138, A1689 (1965)
  13. „Inter-layer interactions and the origin of SiC polytypes“, C. Cheng, R. J. Needs, V. Heine, Journal of Physics C: Solid State Physics 21, 1049 (1988)
  14. „Polarization, band lineups, and stability of SiC polytypes“, A. Qteish, V. Heine, R. J. Needs, Phys. Rev. B 45, 6534 (1992)
  15. „The preference of silicon carbide for growth in the metastable cubic form", V. Heine, C. Cheng, R. J. Needs, J. Am. Ceram. Soc. 74, 2630-33 (1991)
  16. „The origin of incommensurate structures in insulators“, V. Heine, J. D. C. McConnell, J. Phys. C: Solid State Phys. 17, 1199 (1984)
  17. „Incommensurate structure and stability of mullite“ J. Desmond, C. McConnell, V. Heine, Phys. Rev. B 31, 6140(R) (1985)
  18. “Spin density wave and soft phonon mode from nesting Fermi surfaces”, S.-K. Chan, V. Heine, J. Phys. F: Met. Phys. 3, 795 (1973)
  19. "Effect of electron-hole pairs on phonon frequencies in Si related to temperature dependence of band gaps", V. Heine, J. A. Van Vechten, Phys. Rev. B 13, 1622 (1976)
  20. "Magnetic, chemical and structural ordering in transition metals", V. Heine, J. H. Samson, J. Phys. F: Met. Phys. 13, 2155 (1983)
  21. "Magnetism in transition metals at finite temperatures. I. Computational model", M. V. You, V. Heine, J. Phys. F: Met. Phys. 12, 177 (1982)
  22. "The theory of fluctuations and texture embryos in structural phase transitions mediated by strain", A. M. Bratkovsky, S. C. Marais, V. Heine, E. K. H. Salje, J. Phys.: Condens. Matter 6, 3679 (1994)
  23. "Rigid-unit phonon modes and structural phase transitions in framework silicates", K. D. Hammonds, M. T. Dove, A. P. Giddy, V. Heine, B. Winkler, Am. Mineral. 81, 1057 (1996)
  24. "Origin of the negative thermal expansion in ZrW2O8 and ZrV2O7", A. K. A. Pryde, K. D. Hammonds, M. T. Dove, V. Heine, J. D. Gale, M. C. Warren, J. Phys.: Condens. Matter 8, 10973 (1996)
  25. “Group theory in quantum mechanics: an introduction to its present usage”, V. Heine, 2007, Courier Corporation
Personendaten
NAME Heine, Volker
KURZBESCHREIBUNG britisch-neuseeländischer Physiker
GEBURTSDATUM 19. September 1930
GEBURTSORT Hamburg
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Veröffentlichungsdatum:
Volker Heine 19 September 1930 in Hamburg ist ein britisch neuseelandischer Physiker Volker Heine 2012Volker Heine ist fur seine richtungsweisenden theoretischen und computergestutzten Untersuchungen der Elektronenstruktur von Festkorpern und Flussigkeiten und der daraus folgenden Analysen der physikalischen Eigenschaften bekannt Inhaltsverzeichnis 1 Biografie 2 Forschung 3 Schriften 4 Weblinks 5 EinzelnachweiseBiografie BearbeitenVolker Heine besuchte die Wanganui Collegiate School und studierte an der University of Otago Neuseeland Von 1954 bis 1956 arbeitete er als Shell Stipendiat in der Arbeitsgruppe von Sir Nevill Francis Mott in Cambridge an seiner Dissertation In den darauf folgenden Jahren erhielt er ein Fellowship am Clare College und wurde Mitglied der neuen Theoriegruppe des Cavendish Laboratoriums Nahezu seine gesamte wissenschaftliche Karriere blieb er in Cambridge lediglich einen einjahrigen Aufenthalt 1956 1957 als Postdoktorand an der University of California in Berkeley sowie mehrere Sabaticals und Forschungsaufenthalte verbrachte er in den USA 1976 ubernahm er die Leitung der Theory of Condensed Matter Arbeitsgruppe Diese Position hielt er bis zu seiner Emeritierung im Jahr 1997 1 Volker Heine war stets ausserst aktiv an der Gestaltung der internationalen Wissenschaftslandschaft insbesondere auf dem Gebiet der atomistischen elektronischen Computersimulationen beteiligt Er initiierte Psi k 2 ein Netzwerk von Wissenschaftlern aus aller Welt die sich mit der Weiterentwicklung der rechnergestutzten Materialwissenschaften aus ersten Prinzipien beschaftigen Spater ubernahm er die Leitung des Netzwerkes Die Mission von Psi k ist die Entwicklung grundlegender Theorien Algorithmen und Softwareprogramme mit dem Ziel Materialeigenschaften zu verstehen vorherzusagen und Materialien mit gewunschten Eigenschaften zu konstruieren Psi k unterstutzt dafur die Organisation von Konferenzen Workshops Tutorien und Weiterbildungsschulen und beteiligt sich an der Vermittlung wissenschaftlichen Denkens in die Gesellschaft Volker Heine wurde zum Fellow der Royal Society 1974 und der American Physical Society 1987 gewahlt 1972 erhielt er Maxwell Medaille und Preis und 1993 die Royal Medal der Royal Society London Ihm wurde die Dirac Medaille des Institute of Physics 1994 verliehen und er erhielt den Max Born Preis 2001 Er war Gastprofessor an mehreren Universitaten auf der ganzen Welt und auswartiges wissenschaftliches Mitglied am Max Planck Institut fur Festkorperforschung in Stuttgart 2010 stiftete er den Psi k Young Investigator Award der seit 2015 als Psi k Volker Heine Young Investigator Award verliehen wird 3 Forschung BearbeitenDie Forschung von Volker Heine beschaftigt sich im Wesentlichen mit dem Verstandnis a des Verhaltens von Materialien durch Elektronenstrukturberechnungen b des Ursprungs von inkommensurabel modulierten Materialien und c der Struktur und Eigenschaften von Mineralien aus atomarer Sicht Sein Forschungsschwerpunkt war dabei die Elektronenstrukturtheorie und vor allem die Entwicklung mehrerer fundamentaler Konzepte fur die Festkorperphysik Seine wegweisenden Arbeiten zu Pseudopotentialen 4 5 bilden eine Grundlage fur die meisten gegenwartig vorgenommenen Elektronenstruktur und Gesamtenergie Berechnungen speziell fur Halbleiter und so genannte sp gebundene Metalle 6 7 Er entwickelte auch die grundlegende Beschreibung von Elektronen Phononen Kopplung 8 und ein Grossteil unseres Verstandnisses uber die Struktur und atomaren Relaxationen an Oberflachen wurde von Heine begrundet 7 Ferner liefert seine bahnbrechende Forschung uber die komplexe Bandstruktur und seine wegweisenden Beitrage zur Theorie von Oberflachenzustanden die Grundlage fur die Beschreibung von elektronischen Eigenschaften von Festkorpern und Grenzflachen 9 10 11 Dazu zahlen das Konzept Metall induzierter Bandlucken Zustande an Metall Halbleiter Heterostrukturen und das Verstandnis von Schottky Kontakten 12 Zu seinen wichtigen Beitragen gehoren die Formulierung einer Rekursionsmethode fur Elektronenstrukturuntersuchungen 10 eine Theorie inkommensurabler Strukturen von Polytypen von Siliziumkarbid 13 14 15 und ein Modell fur inkommensurable und Framework Strukturen von Mineralien 16 17 18 19 Er untersuchte magnetische Eigenschaften von Festkorpern 20 21 verschiedene Aspekte von Kristallphasenubergangen 22 23 thermische Ausdehnung 24 und vieles mehr Volker Heine hat mehr als 200 wissenschaftliche Arbeiten mehrere eingeladene Ubersichtsartikel und ein Lehrbuch veroffentlicht 25 Schriften BearbeitenGroup theory in quantum mechanics Dover 2007 mit Marvin Cohen James C Phillips Quantum mechanics of materials In Scientific American Band 246 Juni 82 S 82ff Weblinks BearbeitenProfessor Volker Heine Emeritus Fellow Clare College Cambridge abgerufen am 31 Marz 2019 englisch Personliche Homepage an der Universitat Cambridge Archiviert vom Original am 30 Dezember 2006 abgerufen am 1 Januar 1970 englisch Volker Heine Biography In Fellows Directory Royal Society abgerufen am 31 Marz 2019 englisch Einzelnachweise Bearbeiten History of TCM http psi k net Angel Rubio Risto Nieminen Volker Heine An issue dedicated to the PSk Volker Heine Young Investigator Award In Eur Phys J B Band 89 2016 S 240 doi 10 1140 epjb e2016 70537 0 The Pseudopotential Concept V Heine S 1 36 The Fitting of Pseudopotentials to Experimental Data and Their Subsequent Application M L Cohen V Heine pages 37 248 Pseudopotential Theory of Cohesion and Structure V Heine D Weaire S 249 463 in Solid State Physics Academic Press Volume 24 1970 S 1 463 Hrsg Henry Ehrenreich Frederick Seitz and David Turnbull Optimized and transferable nonlocal separable ab initio pseudopotentials J S Lin A Qteish M C Payne V Heine Phys Rev B 47 4174 1993 s d Interaction in Transition Metals V Heine Phys Rev 153 673 1967 a b Theory of lattice contraction at aluminium surfaces M W Finnis V Heine J Phys F Met Phys 4 L37 1974 Theory of the temperature dependence of electronic band structures P B Allen V Heine J Phys C Solid State Phys 9 2305 1976 A new method for the electronic structure of metals V Heine I Abarenkov Phil Mag 9 451 1964 a b Electronic structure based on the local atomic environment for tight binding bands R Haydock V Heine M J Kelly J Phys C Solid State Phys 5 2845 1972 Electronic structure based on the local atomic environment for tight binding bands II R Haydock V Heine M J Kelly J Phys C Solid State Phys 8 2591 1975 The screened model potential for 25 Elements A O E Animalu V Heine Philosophical Magazine 12 120 1249 1270 1965 Theory of Surface States V Heine Phys Rev 138 A1689 1965 Inter layer interactions and the origin of SiC polytypes C Cheng R J Needs V Heine Journal of Physics C Solid State Physics 21 1049 1988 Polarization band lineups and stability of SiC polytypes A Qteish V Heine R J Needs Phys Rev B 45 6534 1992 The preference of silicon carbide for growth in the metastable cubic form V Heine C Cheng R J Needs J Am Ceram Soc 74 2630 33 1991 The origin of incommensurate structures in insulators V Heine J D C McConnell J Phys C Solid State Phys 17 1199 1984 Incommensurate structure and stability of mullite J Desmond C McConnell V Heine Phys Rev B 31 6140 R 1985 Spin density wave and soft phonon mode from nesting Fermi surfaces S K Chan V Heine J Phys F Met Phys 3 795 1973 Effect of electron hole pairs on phonon frequencies in Si related to temperature dependence of band gaps V Heine J A Van Vechten Phys Rev B 13 1622 1976 Magnetic chemical and structural ordering in transition metals V Heine J H Samson J Phys F Met Phys 13 2155 1983 Magnetism in transition metals at finite temperatures I Computational model M V You V Heine J Phys F Met Phys 12 177 1982 The theory of fluctuations and texture embryos in structural phase transitions mediated by strain A M Bratkovsky S C Marais V Heine E K H Salje J Phys Condens Matter 6 3679 1994 Rigid unit phonon modes and structural phase transitions in framework silicates K D Hammonds M T Dove A P Giddy V Heine B Winkler Am Mineral 81 1057 1996 Origin of the negative thermal expansion in ZrW2O8 and ZrV2O7 A K A Pryde K D Hammonds M T Dove V Heine J D Gale M C Warren J Phys Condens Matter 8 10973 1996 Group theory in quantum mechanics an introduction to its present usage V Heine 2007 Courier CorporationNormdaten Person LCCN n83828974 VIAF 79195222 Wikipedia Personensuche Kein GND Personendatensatz Letzte Uberprufung 3 Dezember 2017 PersonendatenNAME Heine VolkerKURZBESCHREIBUNG britisch neuseelandischer PhysikerGEBURTSDATUM 19 September 1930GEBURTSORT Hamburg Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Volker Heine amp oldid 225772956