Walter Kohn var en österrikisk-född amerikansk teoretisk fysiker och teoretisk kemist som vann Nobelpriset i kemi 1998 för sin utveckling av densitetsfunktionsteorin. Han delade priset med John Pople som oberoende utförde beräkningsarbete inom kvantmekanik. Kohns täthetsfunktionella teori hjälpte till att integrera kvantmekaniska effekter i elektronisk densitet. Dessutom berodde det på hans teori att den ålderdomliga tron att redovisa varje elektrons rörelse var förhindrad. Istället visade han att man kunde titta på den genomsnittliga tätheten för elektroner i rymden. Detta gav den vetenskapliga världen en bättre förståelse och ny insikt för beräkningar som involverar kemiska strukturer och reaktioner. Det förenklade också beräkningen som behövs för att förstå elektronbindningen mellan atomer i molekyler. Under sin livstid blev han känslig för många utmärkelser och utmärkelser för sitt anmärkningsvärda bidrag till vetenskapen. Han var medlem i många prestigefyllda vetenskapliga institutioner och samhällen.
Barndom och tidigt liv
Walter Kohn föddes den 9 mars 1923 i Wien, Österrike, till Salomon och Gittel Kohn. Hans tidigaste minne av sin barndom var att bli underkastad av den österrikiska nazistyren.
Kohn fick sin tidiga utbildning från en offentlig grundskola. Senare registrerade han sig på Akademische Gymnasium där han utvecklade ett intresse för latin och grekisk.
1938, när Hitlers Tyskland annekterade Österrike, blekades Kohnsna ekonomiskt och socialt. Deras familjeföretag konfiskerades och de lurades av sin frihet. Unga Kohn förvisades från sin skola. Därefter gick han in i en judisk skola där han utvecklade sitt intresse för matematik och naturvetenskap.
Under andra världskriget transporterades Kohn till England i den berömda räddningsinsatsen Kindertransport, hans föräldrar kunde inte lämna Österrike. Han fördes först till England där han stannade hos Hauffs som hade affärsrelationer med äldre Kohn. Men eftersom han hade en tysk nationalitet, skickades han till Kanada av briterna. I Kanada tjänade Dr Bruno Mendel som hans väktare.
Han bosatte sig slutligen på lägret i Trois-Rivieres, tänkt för tyska interner och flyktingar, i Kanada. Kohn har avslutat sina gymnasieskolor från läroanläggningarna i lägret. Akademiskt ljust bestämde han McGill University Junior Matriculation examen och tentor i matematik, fysik och kemi på senior matrikuleringsnivå.
Kohn fick framgångsrikt antagning vid University of Toronto. Eftersom han inte fick gå in i kemibyggnaden valde han istället fysik och matematik. 1945 tog han examen med en BA i tillämpad matematik och ett år senare fick han en MA i ämnet.
Erhöll ett Lehmann-stipendium, gick Kohn in i det prestigefyllda Harvard University. Under vägledning till Julian Schwinger arbetade han med Green's funktionsvariationmetod för tre-kroppsspridningsproblem som ämne för sin avhandling. 1948 slog Kohn framgång genom att upptäcka en elementär formulering för variationer av spridningsprincipen. Samma år tilldelades han en doktorsexamen i fysik.
Karriär
Efter att ha avslutat sina doktorstudier stannade Kohn kvar i Harvard och tjänade som forskare och lärare. I två år delade han ett kontor med Sidney Borowitz och hjälpte Schwinger i sitt arbete med kvantelektrodynamik och den framväxande fältteorin om starka interaktioner mellan nukleoner och mesoner.
Medan han var på Harvard, föll han också under påverkan av Van Vleck och subgenren, solid state physics. Kohn styrde till och med tillfälligt Vlecks position som fysiklärare i fast tillstånd under den senare frånvaron. Jobbet gav honom möjlighet att bredda sin kunskap inom en ny fysikarena som var relativt mindre känd för honom.
1950 fick han en stipendium vid National Research Council i Köpenhamn. Samtidigt fick han också jobb på Carnegie Institute of Technology. Han begärde ledighet och fullbordade sin stipendium i Köpenhamn. I Köpenhamn vände han sig till fysik i fast tillstånd. Han tjänade som substitutionslärare för ämnet och forskade i ämnet tillsammans med Res Jost.
1952 flyttade han till Carnegie Institute of Technology. På Carnegie gjorde han mycket av sitt ledande arbete med flerspridande bandstrukturarbete, nu känt som KKR-metoden. Övrigt arbete som utförts av honom inkluderar bilden av den metalliska Fermi-ytan i fononspektrum, exponentiell lokalisering av Wannier-funktioner och arten av det isolerande tillståndet.
1953, med stöd av Van Vleck, uppnådde han ett sommarjobb på Bell Labs som assistent för W. Shockley. Hans projekt handlade om strålningsskador på Si och Ge av energiska elektroner, kritiska för användningen av de då nyligen utvecklade halvledaranordningarna för applikationer i det yttre rymden. Bell Labs, som är det främsta forskningscentret för fysik i fasta tillstånd, blev Kohns sommarhem där han återvände varje år fram till 1966.
Kohns förening med Bell Labs engagerade honom i halvledarfysik. Hans samarbete med Luttinger bar fruktbara resultat då de två kom med flera okända begrepp inom halvledarfysik inklusive utveckling av en effektiv Hamiltonian i närvaro av magnetfält, utveckling av det första icke-heuristiska härledningen av Boltzman-transportekvationen för kvantmekaniska partiklar och utveckling av Luttinger-Kohn-modellen för halvledarbandstruktur.
1960 tillträdde Kohn en akademisk position som ordförande för fysikavdelningen vid det då nyligen bildade University of California, San Diego. Han tillbringade en sabbatsperiod på Ecole Normale Superieure i Paris 1963, då han inledde sitt arbete med att utveckla funktionen teori för densitet.
Kohns strävan att veta om en legering helt eller endast delvis kännetecknas av dess elektroniska täthetsfördelning ledde till att han upptäckte handlingen att det för en enda partikel finns ett uttryckligt elementärt förhållande mellan potentialen och tätheten i marktillståndet. Han insåg att två olika potentialer med tillhörande olika grundstationer kunde ge upphov till samma densitetsfördelning.
Han lägger grunden för en teori som konstaterade att det inte var nödvändigt att redogöra för varje elektronrörelse. Istället kan man titta på den genomsnittliga densiteten för elektroner i rymden. Hans fynd presenterade nya möjligheter för beräkningar som involverar kemiska strukturer och reaktioner.
Tillsammans med hans medarbetare Pierre Hohenberg kom Kohn med Hohenberg Kohn (HK) variationsprincip som gav detaljerna om hans resultat. Duon publicerade rapporten med olika tillnärmningar.Hohenberg-Kohn-satset vidareutvecklades i samarbete med Lu Jeu Sham. Kohn och Sham kom med Kohn-Sham-ekvationerna, som har blivit den normala arbetshästen för modern materialvetenskap och till och med används i kvantteorier om plasma
Kohns stift vid University of California, San Diego, varade fram till 1979. Därefter accepterade han grundläggande direktörens position vid den nya National Science Foundation's Institute for Theoretical Physics i Santa Barbara. Där fortsatte han att arbeta med doktorander på DFT.
1984 tillträdde Kohn som professor vid fysikavdelningen vid University of California i Santa Barbara. Han fortsatte att arbeta där till slutet av sitt liv.
Stora verk
Kohns viktigaste bidrag kom med hans utveckling av den täthetsfunktionella teorin. Under hela sin karriär använde han kvantmekanik för att förstå elektrobindningen mellan atomer för att bilda molekyler. 1964 lägger han grunden för en teori som sade att det inte var nödvändigt att redogöra för varje elektronrörelse. Istället kan man titta på den genomsnittliga densiteten för elektroner i rymden. Detta gav den vetenskapliga världen en bättre förståelse och ny insikt för beräkningar som involverar kemiska strukturer och reaktioner. Det förenklade också beräkningen som behövs för att förstå elektronbindningen mellan atomer i molekyler.
Utmärkelser och prestationer
För sitt bidrag inom halvledarfysik tilldelades han Oliver E. Buckley-priset och Davison Germer-priset av American Physical Society. Han fick också Feenburg-medaljen.
1988 fick han National Medal of Science.
År 1998 fick Kohn det prestigefyllda Nobelpriset i kemi för sin utveckling av den täthetsfunktionella teorin. Han delade priset med John Pople.
Österrike hedrade honom med den utmärkta utmärkelsen för dekoration för vetenskap och konst och den utmärkta utmärkelsen för heder i silver med stjärnan för tjänster till Österrike.
Han fick en hedersdoktorsexamen från University of Oxford och Harvard University.
Han valdes till utländsk medlem i Royal Society. Dessutom blev han medlem i American Academy of Arts and Sciences, National Academy of Sciences och International Academy of Quantum Molecular Science. Han blev hedersmedlem i den österrikiska vetenskapsakademin.
Personligt liv och arv
Kohn var två gånger gift under sin livstid. Hans första äktenskap var Lois Adams och senare gifte han sig med Mara Schiff.
Han dog av käftcancer den 19 april 2016, 93 år gammal.
Snabba fakta
Födelsedag 9 mars 1923
Nationalitet Österrikiska
Död vid ålder: 93
Soltecken: Fiskarna
Född i: Wien, Österrike
Berömd som Fysiker och kemist
Familj: make / ex-: Lois Kohn (f. 1948), Mara Schiff (f. 1955) barn: Ingrid Kohn, Marilyn Kohn, Martin Steven Kohn, Minna Kohn, Ros Dimenstein, Sharon Ruth Kohn, Thomas David Kohn Död på: 19 april 2016 Stad: Wien, Österrike Fler faktautmärkelser: 1998 - Nobelpriset i kemi 1963 - Guggenheims stipendium för naturvetenskap USA och Kanada 2008 - Dekorering av hedra för tjänster till Republiken Österrike 1999 - Österrikisk dekoration för vetenskap och konst 1961 - Oliver E. Buckley kondenserat materialpris - Fysik med fast tillstånd 1977 - Davisson – Germer-priset i atom- eller ytfysik 1988 - National Medal of Science for Physical Science
