Jagdish Narayan

Jagdish Narayan
Jagdish Narayan accepting the O Max Gardner award.jpg
Urodzić się
Kanpur , Indie
Narodowość indyjski
Inne nazwy Jay Narayan
Obywatelstwo Stany Zjednoczone
Zawód Profesor
Pracodawca Uniwersytet Stanowy Karoliny Północnej
Znany z Q-carbon, epitaksja z dopasowaniem domeny, wyżarzanie laserowe
Dzieci 1

Jagdish Narayan to urodzony w Indiach amerykański inżynier. Od 2001 roku pełni funkcję wybitnego profesora katedry John CC Fan Family na Wydziale Nauki o Materiałach i Inżynierii na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej . Jest także wybitnym naukowcem wizytującym w Oak Ridge National Laboratory . Narayan opublikował ponad 500 artykułów w czasopismach o dużym wpływie, a jego odkrycia zostały objęte ponad 40 patentami amerykańskimi i międzynarodowymi. Jego prace można podzielić na wysoce nierównowagowe przetwarzanie laserowe nowych nanomateriałów, w tym materiałów pokrewnych Q-carbon , Q-BN, diament i c-BN. Te artykuły badawcze otrzymały ponad 31 000 cytowań Google z indeksem h > 85. Narayan i jego uczniowie odkryli Q-węgiel jako nowy alotrop, tym samym znajdując nową drogę do wytwarzania diamentu i materiałów pokrewnych w warunkach otoczenia, co skutkuje właściwościami i zastosowaniami od nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego w węglu Q domieszkowanym borem do twardości niż diament w węglu Q do ulepszona emisja polowa w węglu Q do nanodiamentów domieszkowanych azotem do obliczeń kwantowych, nanoczujników i urządzeń półprzewodnikowych.

Wczesne życie i edukacja

Jagdish Narayan przybył do Stanów Zjednoczonych w 1969 roku z Indii. Po uzyskaniu tytułu licencjata (z wyróżnieniem i wyróżnieniem) w IIT Kanpur w Indiach, w 1969 roku dołączył do UC Berkeley iw ciągu dwóch lat uzyskał tytuł magistra (1970) i ​​doktorat (1971) z inżynierii materiałowej. Jego praca doktorska zaowocowała publikacją w czasopismach archiwalnych kilkunastu artykułów na temat defektów i zjawisk dyfuzyjnych. Jego nieletni w Berkeley zajmowali się fizyką, elektryką i inżynierią komputerową. Narayan kontynuował swoje badania na styku tych dyscyplin nauki o materiałach, fizyki, inżynierii elektrycznej i komputerowej.

Profesjonalna kariera

Po ukończeniu doktoratu na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley Narayan został mianowany metalurgiem badawczym w Lawrence Berkeley National Laboratory w latach 1971-1972. Później przeniósł się do działu ciał stałych w Oak Ridge National Laboratory , gdzie pełnił funkcję starszego naukowca i lidera Grupy Cienkich Filmów i Mikroskopii Elektronowej (1972–84). W 1984 roku dołączył do North Carolina State University jako profesor mikroelektroniki NC i dyrektor Centrum Mikroelektroniki w Karolinie Północnej. Jego wielopłaszczyznowe podejście i wkład w badania i nauczanie doprowadziły go do nominacji na wybitnego profesora uniwersyteckiego w 1989 r. W 2001 r. został mianowany wybitnym profesorem katedry im. Johna C. Fana. Pełnił również funkcję dyrektora Wydziału Badań Materiałowych (DMR) Fundacji Narodowej Stanów Zjednoczonych (1990–92). Pod jego kierownictwem Narodowa Fundacja Nauki zapoczątkował odnoszącą sukcesy Prezydencką Inicjatywę dotyczącą Zaawansowanych Materiałów i Przetwarzania, w wyniku której otrzymał nagrodę Distinguished Service Award przyznawaną przez NSF. Był mentorem ponad 80 doktorów, którzy odnieśli duże sukcesy w dziedzinie syntezy i przetwarzania nowych nanomateriałów, charakteryzacji materiałów w skali atomowej i nanoskali, korelacji struktura-właściwości, modelowania i urządzeń.

Badania

Wraz z odkryciem nanosekundowego wyżarzania laserowego, Narayan był pionierem w rozwoju interakcji laser-ciało stałe i przejściowej obróbki termicznej nanomateriałów i cienkich warstw epitaksjalnych. Wraz z rozwojem techniki pulsacyjnego osadzania laserowego i paradygmatu epitaksji z dopasowywaniem domen, tworzył rozluźnione stechiometryczne cienkie warstwy na podłożach o znaczeniu przemysłowym w skali niedopasowania. Te postępy w technologii wytwarzania materiałów zaowocowały wytwarzaniem nowych materiałów wielofunkcyjnych, takich jak przesycone stopy półprzewodnikowe, nanokompozyty metalowo-ceramiczne oraz ogniwa słoneczne z dyfuzorem laserowym.

Pracując nad laserowym wyżarzaniem stopów półprzewodników, Narayan reklamował je jako technikę z wyboru do uzyskania czasowej i przestrzennej kontroli nad stężeniem domieszek w domieszkowanych półprzewodnikach. Technika ta doprowadziła do odkrycia węgla Q i Q-BN oraz przekształcenia węgla amorficznego w diament i h-BN w c-BN w warunkach otoczenia są ważne w torowaniu ścieżki w kierunku łatwej syntezy pochodnych diamentu i cBN. Kluczowym aspektem tego odkrycia jest wytwarzanie stopionego węgla w stanie super przechłodzonym (ponad 1000 K) poniżej normalnej temperatury topnienia, po którym następuje ultraszybkie hartowanie w celu utworzenia nowej fazy węgla (o nazwie Q-carbon). Wraz ze zmniejszaniem się przechłodzenia dochodzi do powstania stosunkowo niższego stanu energetycznego, jakim jest diament. Późniejsze prace nad obróbką materiałów i kontrolowanym wyżarzaniem laserowym zaowocowały rozwojem opisanym w: ACS Nano ; Zastosowane nanomateriały ACS; Listy z fizyki stosowanej ; Journal of Applied Physics ; Listy dotyczące badań materiałów ; Komunikacja MRS.

Wpływ badań

Narayan opracował epitaksję z dopasowywaniem domen (DME), która polega na dopasowywaniu całkowitych wielokrotności płaszczyzn sieciowych, zajmując się epitaksjalnym wzrostem heterostruktur w skali niedopasowania. Epitaksja z dopasowaniem domen doprowadziła do integracji tlenków i azotków III na przemysłowo odpowiednich podłożach (100) Si i szafirze.

Jego grupa badawcza w NC State koncentruje się na kontrolowanym wytwarzaniu i przetwarzaniu nowatorskich nanomateriałów z wykorzystaniem pulsacyjnego osadzania laserowego przy użyciu jednostek PLD i Laser MBE, termicznej obróbce materiałów przy użyciu nanosekundowego wyżarzania laserowego i generowaniu nowych heterostruktur epitaksjalnych w skali misfit, wykorzystując epitaksję z dopasowywaniem domen . Podejście produkcyjne jest uzupełnione skaningową/transmisyjną mikroskopią elektronową o wysokiej rozdzielczości do analizy defektów i interfejsów w skali atomowej w celu skorelowania wydajności urządzenia ze strukturą atomową. To podejście do syntezy materiałów za pomocą technik nierównowagowych i zrozumienie skomplikowanych korelacji między strukturą a właściwościami doprowadziło do odkrycia węgla Q i Q-BN: nowych, gęsto upakowanych amorficznych alotropów w węglu i azotku boru, dalekich od równowagi. Domieszkowanie boru w węglu Q zaowocowało poliamorfizm i nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe typu II w węglu Q domieszkowanym B z temperaturą przejścia nadprzewodzącego 55 K

Korzystając z paradygmatu epitaksjalnego DME, grupa zintegrowała VO 2 z Si w celu opracowania inteligentnych czujników podczerwieni na pojedynczym chipie komputerowym. Te osiągnięcia badawcze, zwłaszcza w dziedzinie azotków III, zostały docenione przez Amerykański Instytut Fizyki Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki za niebieskie diody elektroluminescencyjne (LED) wykonane z materiałów na bazie azotku galu. Jedna z kluczowych prac badawczych została wyróżniona przez Amerykański Instytut Fizyki z naciskiem na opracowanie materiałów na bazie GaN wykorzystywanych w pracach laureatów Nagrody Nobla. Jego wynalazek nano-kieszonkowych diod LED jest kluczową architekturą wykorzystywaną w wydajnych diodach elektroluminescencyjnych na bazie azotku galu. Pod koniec lat siedemdziesiątych Narayan był pionierem w wychwytywaniu substancji rozpuszczonych domieszek w materiałach półprzewodnikowych dzięki odkryciu nanosekundowego wyżarzania laserowego. To rozległe wychwytywanie substancji rozpuszczonej powyżej granic rozpuszczalności wstecznej spowodowało powstanie przesyconych stopów półprzewodnikowych stosowanych w obecnych układach scalonych. To odkrycie spowodowało, że otrzymał Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych w 1981 r. I nagroda IR-100 w 1983 r. W 2011 r. firma Acta Materialia przyznała Narayanowi Złoty Medal za działanie jako pionier w dziedzinie nauki o materiałach ciała stałego i jego przywództwo na całym świecie. Pomysł, że wychwytywanie substancji rozpuszczonych można wykorzystać do wytwarzania nowych materiałów, został wprowadzony przez Johna Cahna na początku lat 70. XX wieku, co zaowocowało opracowaniem kwazikryształów na wychwytywaniu substancji rozpuszczonej Mn w stopach Al-Mn i ostateczną nagrodą Nobla w 2011 r. Danowi Schetmanowi za jego praca na kwazikryształach .

Honory i nagrody

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Jagdish_Narayan&oldid=1122434874 ”