Harry'ego Atwatera

Harry'ego Atwatera
Urodzić się	Harry'ego Alberta Atwatera Jr.
Alma Mater	Instytut Technologii w Massachusetts
Kariera naukowa
Pola	Fotonika Metamateriały Plazmoniki
Instytucje	Instytut Technologiczny w Kalifornii
Praca dyplomowa	Wzrost ziarna wzmocniony wiązką jonów w cienkich warstwach (1987)
Doradcy doktoranci	Henryk I. Smith Carla V. Thompsona
Doktoranci	Jennifer Dionne Prineha Narang Emily Warren

Harry Albert Atwater Jr. jest amerykańskim fizykiem i naukowcem zajmującym się materiałami , a także przewodniczącym Otis Booth Leadership Division of Engineering and Applied Science w California Institute of Technology . Obecnie jest profesorem Howarda Hughesa w dziedzinie fizyki stosowanej i materiałoznawstwa oraz dyrektorem Liquid Sunlight Alliance (LiSA), programu Centrum Energii dla paliw słonecznych. Wysiłki naukowe Atwatera koncentrują się na nanofotonicznych interakcjach światła z materią i konwersja energii słonecznej . Jego obecne badania w dziedzinie energii koncentrują się na wysokosprawnej fotowoltaice , wychwytywaniu i usuwaniu dwutlenku węgla oraz procesach fotoelektrochemicznych do wytwarzania paliw słonecznych. Jego badania zaowocowały światowymi rekordami konwersji fotowoltaiki słonecznej i fotoelektrochemicznego rozszczepiania wody. Jego prace obejmują również podstawowe zjawiska nanofotoniczne w plazmonice i materiałach 2D, a także zastosowania, w tym aktywne metapowierzchnie i napęd optyczny.

W latach 2014-2020 Atwater pełnił funkcję dyrektora Wspólnego Centrum Sztucznej Fotosyntezy (JCAP), Centrum Innowacji Energetycznych DOE w zakresie paliw słonecznych. Atwater był wczesnym pionierem w dziedzinie nanofotoniki i plazmoniki; nadał nazwę dziedzinie plazmoniki w 2001 roku. Atwater jest członkiem US National Academy of Engineering oraz często cytowany naukowiec w sieci Web of Science. Jest także założycielem 5 firm na wczesnym etapie, w tym Captura, która opracowuje skalowalne metody usuwania dwutlenku węgla z wód oceanicznych, oraz Alta Devices, która ustanawia światowe rekordy wydajności ogniw i modułów fotowoltaicznych. Jest także członkiem SPIE, APS, MRS, Optica i Narodowej Akademii Wynalazców . Jest także założycielem i redaktorem naczelnym czasopisma ACS Photonics , oraz przewodniczący Komitetu LightSail programu Breakthrough Starshot. Jest laureatem wielu nagród, w tym nagrody von Hippel Award 2021 przyznawanej przez Materials Research Society.

Biografia

Atwater otrzymał SB (1981), SM (1983) i doktorat. (1987) w elektrotechnice z Massachusetts Institute of Technology . Pełni funkcję dyrektora DOE Energy Frontier Research Center on Light-Material Interactions in Solar Energy Conversion i został mianowany dyrektorem Resnick Institute for Science, Energy and Sustainability, największego finansowanego programu badawczego Caltech skupiającego się na energii. Atwater jest założycielem i głównym doradcą technicznym Alta Devices, spółki venture capital w Santa Clara w Kalifornii, opracowującej transformacyjną, wysokowydajną i tanią technologię fotowoltaiczną, oraz Aonex Corporation, firmy produkującej złożone materiały półprzewodnikowe. Był także członkiem rady redakcyjnej Surface Review i Letters. Profesor Atwater aktywnie służył społeczności materiałów na różnych stanowiskach, w tym Towarzystwa Badań nad Materiałami (1997), Prezes Towarzystwa Badań nad Materiałami (2000), Przewodniczący Wydziału Materiałów Elektronicznych i Przetwarzania AVS (1999) oraz Rada Powiernicza Konferencji Badawczych Gordona. W 2008 roku pełnił funkcję przewodniczącego Gordon Research Conference on Plasmoniki. Od 2014 roku pełni funkcję redaktora naczelnego czasopisma ACS Photonics , wydawanego przez American Chemical Society . W 2015 roku Atwater został wybrany na członka National Academy of Engineering za zasługi dla plazmoniki.

Badania

Jego zainteresowania badawcze koncentrują się wokół dwóch przeplatających się tematów badawczych: fotowoltaiki i energii słonecznej ; oraz plazmonika i metamateriały optyczne . Atwater i jego grupa od ponad 20 lat zajmują się badaniami nad fotowoltaiką. Stworzyli nowe urządzenia fotowoltaiczne, w tym ogniwo słoneczne z układem drutów krzemowych, oraz podejście do wytwarzania warstwowo przenoszonych ogniw półprzewodnikowych III-V III-V i ogniw wielozłączowych , a także poczynić postępy w plazmonicznych strukturach absorberów światła dla cienkich warstw związków III-V i krzemu. Osiągnięcia jego grupy badawczej w dziedzinie energii słonecznej i plazmoniki zostały przedstawione w Scientific American oraz w artykułach naukowych w Science , Nature Materials , Nature Photonics i Advanced Materials .

Nagrody

Atwater jest członkiem MRS Fellow i został uhonorowany nagrodami, w tym nagrodą Von Hippel Award 2021 przyznawaną przez Materials Research Society ; Nagroda ENI 2012 w dziedzinie energii odnawialnej i niekonwencjonalnej; MRS Kavli Wykładowca nanonauki w 2010 r.; Nagroda za przełom w popularnej mechanice, 2010; Joop Los Fellowship z Holenderskiego Towarzystwa Badań Podstawowych nad Materią w 2005 r., Nagroda Fundacji AT & T., 1990 r.; Nagroda Prezydenta NSF dla Młodego Badacza, 1989; Nagroda IBM za rozwój wydziału, 1989–1990; Członek Towarzystwa Fizycznego Bohmische, 1990; IBM Postdoctoral Fellowship, 1987. Jest członkiem National Academy of Engineering .

Wybrane publikacje

• Enright, Michael J.; Jasrasaria, Dipti; Hanchard, Matylda M.; Needell, David R.; Phelan, Megan E.; Weinberg, Daniel; McDowell, Brinn E.; Hsiao, Haw-Wen; Akbari, Hamidreza; Kottwitz, Mateusz; Potter, Maggie M.; Wong, Joeson; Zuo, Jian-Min; Atwater, Harry A.; Rabani, Eran (2022-05-05). „ Rola struktury atomowej w dynamice ekscytonów i fotoluminescencji w kropkach kwantowych emitujących NIR InAs/InP/ZnSe ”. Czasopismo Chemii Fizycznej C. 126 (17): 7576–7587. doi :10.1021/acs.jpcc.2c01499. ISSN 1932-7447
• Sullivan, Ian; Goryaczow, Andriej; Digdaya, Ibadillah A.; Li, Xueqian; Atwater, Harry A.; Vermaas, David A.; Xiang, Chengxiang (listopad 2021). „ Połączenie elektrochemicznej konwersji CO2 z wychwytywaniem CO2 ”. Kataliza natury . 4 (11): 952–958. doi :10.1038/s41929-021-00699-7. ISSN 2520-1158
• Digdaya, Ibadillah A.; Sullivan, Ian; Lin, Meng; Han, Lihao; Cheng, Wen-Hui; Atwater, Harry A.; Xiang, Chengxiang (2020-09-04). „ Bezpośrednio sprzężony system elektrochemiczny do wychwytywania i konwersji CO2 z wody oceanicznej ”. Komunikacja natury . 11 (1): 4412. doi : 10.1038/s41467-020-18232-y. ISSN 2041-1723
• Ilic, Ognjen; Atwater, Harry A. (2019-04). „ Samostabilizująca się lewitacja fotoniczna i napęd nanostrukturalnych obiektów makroskopowych ”. Fotonika przyrody . 13 (4): 289–295. doi :10.1038/s41566-019-0373-y. ISSN 1749-4893
• R. Shaner, Mateusz; A. Atwater, Harry; S. Lewis, Nathan; W. McFarland, Eric (2016). „ Porównawcza analiza techniczno-ekonomiczna produkcji odnawialnego wodoru z wykorzystaniem energii słonecznej ”. Nauki o energetyce i środowisku . 9 (7): 2354–2371. doi : 10.1039/C5EE02573G
• Callahan, Dennis M.; Munday, Jeremy N.; Atwater, Harry A. (11.01.2012). „ Pułapkowanie światła ogniw słonecznych poza limitem promienia optycznego ”. Nano litery . 12 (1): 214–218. doi :10.1021/nl203351k. ISSN 1530-6984
• Yokogawa, Sozo; Burgos, Stanley P.; Atwater, Harry A. (2012-08-08). „ Plazmoniczne filtry kolorów do zastosowań z przetwornikami obrazu CMOS ”. Nano litery . 12 (8): 4349–4354. doi :10.1021/nl302110z. ISSN 1530-6984.
• Aydin, Koray; Prom, Vivian E.; Briggs, Ryan M.; Atwater, Harry A. (2011). „ Rezonansowa absorpcja światła niezależna od polaryzacji szerokopasmowej przy użyciu ultracienkich superabsorberów plazmonicznych ”. Komunikacja natury . 2 (1): 517.
•     Boltasseva, A. ; Atwater, HA (2011). „Metamateriały plazmoniczne o niskiej stratności”. nauka . 331 (6015): 290–291. Bibcode : 2011Sci...331..290B . doi : 10.1126/science.1198258 . ISSN 0036-8075 . PMID 21252335 . S2CID 206530073 .
•     Atwater, Harry A.; Polman, Albert (2010). „Plazmonika dla ulepszonych urządzeń fotowoltaicznych” . Materiały natury . 9 (3): 205–213. Bibcode : 2010NatMa...9..205A . doi : 10.1038/nmat2629 . ISSN 1476-1122 . PMID 20168344 . S2CID 15160240 .
• Prom, Vivian E.; Munday, Jeremy N.; Atwater, Harry A. (16.11.2010). „ Zagadnienia projektowe dla fotowoltaiki plazmonicznej ”. Zaawansowane materiały . 22 (43): 4794–4808. doi :10.1002/adma.201000488
• Prom, Vivian E.; Verschuuren, Marc A.; Li, Hongbo BT; Verhagen, Ewold; Walters, Robert J.; Schropp, Ruud EI; Atwater, Harry A.; Polman, Albert (21.06.2010). „ Uwięzienie światła w ultracienkich plazmonicznych ogniwach słonecznych ”. Ekspres optyczny . 18 (102): A237-A245. doi :10.1364/OE.18.00A237. ISSN 1094-4087.
• Dionne, Jennifer A.; Diest, Kenneth; Sweatlock, Łukasz A.; Atwater, Harry A. (2009-02-11). „ PlasMOStor: polowy modulator plazmoniczny metal-tlenek-Si ”. Nano litery . 9 (2): 897–902. doi :10.1021/nl803868k. ISSN 1530-6984.
• Prom, Vivian E.; Sweatlock, Łukasz A.; Pacifici, Domenico; Atwater, Harry A. (2008-12-10). „ Projekt nanostruktury plazmonicznej dla wydajnego sprzęgania światła z ogniwami słonecznymi ”. Nano litery . 8 (12): 4391–4397. doi : 10.1021/nl8022548. ISSN 1530-6984.
•    Atwater, Harry A. (2007). „Obietnica plazmoniki”. Naukowy Amerykanin . 296 (4): 56–62. Bibcode : 2007SciAm.296d..56A . doi : 10.1038/scientificamerican0407-56 . ISSN 0036-8733 . PMID 17479631 .
•      Lezec, HJ; Dionne, JA; Atwater, HA (2007). „Ujemne załamanie przy widzialnych częstotliwościach”. nauka . 316 (5823): 430–432. Bibcode : 2007Sci...316..430L . CiteSeerX 10.1.1.422.9475 . doi : 10.1126/science.1139266 . ISSN 0036-8075 . PMID 17379773 . S2CID 35189301 .
•    Pacifici, Domenico; Lezec, Henri J.; Atwater, Harry A. (2007). „W pełni optyczna modulacja przez wzbudzenie plazmonowe kropek kwantowych CdSe” . Fotonika przyrody . 1 (7): 402–406. Bibcode : 2007NaPho...1..402P . doi : 10.1038/nphoton.2007.95 . ISSN 1749-4885 . S2CID 14915006 .
• Atwater, Harry A. (2007). „ Obietnica PLASMONIKI ”. Naukowy Amerykanin . 296 (4): 56–63. ISSN 0036-8733.
•      Walters, Robert J.; Bourianoff, George I.; Atwater, Harry A. (2005). „Elektroluminescencja polowa w nanokryształach krzemu”. Materiały natury . 4 (2): 143–146. Bibcode : 2005NatMa...4..143W . CiteSeerX 10.1.1.422.8799 . doi : 10.1038/nmat1307 . ISSN 1476-1122 . PMID 15665836 . S2CID 42069839 .
•     Maier, Stefan A.; Kik, Pieter G.; Atwater, Harry A.; Meltzer, Sheffer; Harel, Elad; Koel, Bruce E.; Requicha, Ari AG (2003). „Lokalne wykrywanie transportu energii elektromagnetycznej poniżej granicy dyfrakcji w falowodach plazmonowych nanocząstek metalu”. Materiały natury . 2 (4): 229–232. Bibcode : 2003NatMa...2..229M . doi : 10.1038/nmat852 . ISSN 1476-1122 . PMID 12690394 . S2CID 680268 .

Zewnętrzne linki/źródła

• Profil Atwatera w Caltech
• Witryna Grupy Badawczej Atwater
• Interakcje światło-materiał w konwersji energii Energy Frontier Research Center
• Instytut Resnicka
• Strona główna nagrody ENI
• Harry A. Atwater: Prezentacja plenarna SPIE Photonics West: Przestrajalna i kwantowa metafotonika