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江崎玲于奈
來源:互聯網

江崎玲于奈(日語:江崎玲於奈,正確音譯:Esaki Reona,亦常稱作Esaki Leona)是一位日本物理學家。他因發現電子隧道效應,與伊瓦爾·賈埃弗布賴恩·約瑟夫森共同分享了1973年的諾貝爾物理學獎。他以其發明的利用該現象的江崎二極管而聞名。

1925年3月12日,江崎玲于奈出生于大阪。1947年,江崎玲于奈從東京大學理學部畢業后進入神戶工業公司(現富士通株式會社),1956年轉入東京通信工業公司(現索尼)。1960年開始在IBM中央研究所工作。1973年獲得諾貝爾物理學獎,1974年被授予文化勛章。1992年受邀擔任筑波大學校長,1998年就任茨城縣科學振興財團會長(兼任筑波國際會議中心主任),同年被授予勛一等旭日大綬章。2000年擔任芝浦工業大學校長,2005年就任橫濱藥科大學校長。進入索尼后,他在半導體研究室擔任主任研究員,致力于pn結二極管的研究。在研究過程中,他發現隨著pn結寬度的減小,電流電壓特性中會出現隧道效應和負電阻效應。這是在物理學領域首次證實固體中存在隧道效應。此外,這些現象還為開發新型電子元件隧道二極管(又稱江崎二極管)奠定了基礎。這些成就使他于1973年獲得諾貝爾物理學獎,1974年被授予文化勛章。1960年赴美進入IBM中央研究所后,他致力于固體物理學的基礎研究,開發出分子束外延法,并成功應用于半導體超晶格結構的制備。自1992年回國后,他先后擔任筑波大學校長、芝浦工業大學校長和橫濱藥科大學校長。應小淵惠三首相的邀請,他出任國家教育改革委員會主席,主持編纂了《變革教育的17條提案》。自2006年起,江崎玲于奈擔任橫濱藥科大學校長。自2015年南部陽一郎去世后,江崎成為在世最年長的日本諾貝爾獎得主。

人生經歷

早年經歷

1925年3月12日,江崎玲于奈出生于大阪,后在京都長大,家靠近京都大學同志社大學。他最初在同志社初中接觸到了基督教和美國文化。從第三高等學校畢業后,他進入東京大學學習物理,并于1944年10月參加了湯川秀樹關于核理論的課程。大學期間,他還經歷了東京大轟炸

職業生涯

1947年至1960年間,江崎先后加入了川西機械公司(現富士通株式會社十)和東京通信工業公司(現索尼)。當時,美國物理學家約翰·巴丁、沃爾特·布拉頓和威廉·威廉·肖克利發明了晶體管,這激勵江崎將研究領域從真空管轉向了索尼公司的重摻雜鍺和硅研究。一年后,他發現當鍺的PN結寬度變薄時,其電流電壓特性會受隧道效應主導,結果就是,隨著電壓升高,電流反而減小,呈現出負電阻現象。這一發現是物理學中固體隧道效應的首次實證,也標志著電子學中一種名為江崎二極管(或稱隧道二極管)的新型電子元件的誕生。憑借這一突破性發明,他于1959年獲得了東京大學的博士學位。1973年,江崎因其在1958年左右關于固體中電子隧道效應的研究而被授予諾貝爾物理學獎,他成為第一位從國王卡爾十六世·古斯塔夫手中接過獎章的諾貝爾獎得主。

1960年,江崎于移居美國,并加入了IBM托馬斯·J·沃森研究中心,于1967年成為IBM院士。他預測,通過在半導體晶體中人為引入一維周期性結構變化,將會形成半導體超晶格并誘發導數負阻效應。他獨特的"分子束外延"薄膜晶體生長方法可以在超高真空環境下進行非常精確的調控。他關于半導體超晶格的第一篇論文于1970年發表。1972年,江崎在III-V族半導體中實現了他的超晶格概念,后來這一概念影響了金屬、磁性材料等許多領域。他于1991年因"對隧道效應、半導體超晶格和量子阱的貢獻與領導"榮獲IEEE榮譽獎章,并于1998年因“創造并實現了人造超晶格晶體的概念,從而催生了具有實用價值的新材料”榮獲日本國際獎。

晚年生活

江崎于1992年返回日本,隨后先后擔任了筑波大學和芝浦工業大學的校長。自2006年起,他擔任橫濱藥科大學校長。江崎還是紐約國際中心的"卓越獎"、文化勛章(1974年)以及勛一等旭日大綬章(1998年)的獲得者。為表彰三位諾貝爾獎得主的貢獻,2015年在筑波市吾妻二丁目中央公園豎立了朝永振一郎、江崎玲于奈和小林誠的銅像。自2015年南部陽一郎去世后,江崎成為在世最年長的日本諾貝爾獎得主。

家庭成員

參考來源:

出版作品

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學術軼事

發現教材錯誤

江崎在索尼的前身東京通信工業公司制作半導體時注意到,如果材料鍺中含有很多雜質,電流就會反向流動。他對中國助手測量到的極其微弱的異常電流感到奇怪,開始徹底調查原因。一開始,中國助手認為是自己的實驗有誤,所以才會測量到教科書里沒有寫的異常電流。但江崎覺得,教科書里的內容不一定全部正確,也許是教科書有誤,所以他繼續進行實驗。最終,江崎發現了異常的負阻現象,即在某個臨界點之前,電壓增加的話,電流也會增加,但到了這個臨界點之后,即使電壓增加,電流也會減少。這種負阻現象,能夠用于開關、振蕩和放大領域,工業價值非常高。江崎在理論上證明這就是量子力學中的隧道效應,并成功制作出了江崎二極管(隧道二極管)。

首篇超晶格論文被拒

江崎在研究方面的主要成就包括江崎二極管和超晶格(superlattice)的相關開創性研究成果。然而,江崎先生卻透露,首篇關于超晶格的論文卻被最具權威的物理學專業雜志《物理評論》(Physical Review)退了回來,并未予以發表。他也指出,在現實中獨創性研究并不一定在最初就能獲得學界的正確評價。

研究成果

江崎玲于奈的研究工作范圍廣泛。其中以下兩項成果堪稱半導體物理領域的重大發現,為當代電子技術奠定了基石。這些開創性研究開辟了全新領域,對整個凝聚態物理學產生了深遠影響。

半導體PN結隧道效應的發現

1950年代后期,江崎玲于奈在重摻雜PN結二極管中發現了一種奇特特性——電流隨電壓增大而減小的"負電阻現象",并證實該現象源于電子的量子力學隧道效應。 這一固體中隧道效應的實驗發現,開創了稱為"隧道譜學"的固體電子學新領域,并催生了"江崎二極管"的誕生。隧道譜學后來顯著發展至金屬和超導體的隧道現象研究。因其貢獻,他與B·D·約瑟夫森博士、I·賈埃弗博士共同榮獲1973年諾貝爾物理學獎。

半導體超晶格概念的提出與實現

1969年,江崎玲于奈預言:若在半導體晶體中人工構建一維周期性結構,將形成半導體超晶格并誘發導數負阻效應等獨特現象。他開發了可在超高真空中精確調控的分子束外延薄膜晶體生長技術,于1972年在III-V族半導體中成功實現人工超晶格,并觀測到預言中的負阻特性。 他還發現了相鄰勢阱間的共振隧穿現象。這項人工超晶格構想后來拓展至半導體、金屬與磁性材料等廣闊領域,持續催生創新研究、發掘未知特性,最終轉化為服務人類需求的實際應用。基于這些貢獻,江崎玲于奈于1998年榮獲日本國際獎。

獲得榮譽

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榮譽身份

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相關事件

江崎的"五不"原則

在1994年的林道諾貝爾獎得主大會上,江崎提出了一系列"五不"原則,認為任何希望發揮創造力的人都應遵循。同年,卡爾·諾德林聽取并記錄了這些原則,次年發表于《物理學報》:

江崎玲于奈獎

江崎玲于奈獎(The Leo Esaki Award)設立于2019年,旨在表彰在IEEE電子器件學會的快速出版文獻中發表的最佳論文,主要面向《IEEE電子器件學會期刊》。該獎項每年頒發一次,獲獎者將被授予榮譽證書和2500美元獎金,并在國際電子器件大會上舉行頒獎儀式。

參考資料 >

Leo Esaki.scientificlib.2025-10-16

江崎玲于奈.nobelpress.2025-10-16

Leo ESAKI.prabook.2025-10-16

【日本人與諾貝爾獎】江崎玲于奈、輾轉于多家企業的諾獎得主.客觀日本.2021-09-22

About Dr. ESAKI Leo.tsukuba.2025-10-16

Leo Esaki.SHMJ.2025-10-16

Leo Esaki.nndb.2025-10-16

挑戰極限.豆瓣讀書.2025-10-16

【日本人與諾貝爾獎】江崎玲于奈、輾轉于多家企業的諾獎得主.客觀日本.2025-10-16

Leo Esaki Award.IEEE.2025-10-16

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