巴定 John Bardeen

巴定 John Bardeen
國立成功大學光電科技研究所林宣鳴研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

巴定因電晶體效應和超導的BCS理論兩次獲得諾貝爾物理學獎。

巴定(1908–1991)美國理論物理學家，出生於威斯康星州麥迪遜城。巴丁任明尼蘇達大學物理學助理教授，從事利用氣體熱擴散分離同位素的理論研究。

1945～1951年，在貝爾電話公司實驗研究所研究半導體及金屬的導電機制、半導體表面性能等基本問題。

1945年10月，約翰巴丁在貝爾實驗室開始工作。巴丁是固態物理組的成員， 帶領威廉肖克利和化學家摩根斯坦利。其他人員在在沃爾特布拉坦工作，物理學家傑拉爾德皮爾遜， 化學家羅伯特吉尼，電子專家希爾伯特摩爾和幾個技術員。他提議他的僚屬搬到首腦會議，新澤西州。 約翰巴丁會見了威廉肖克利當他們在馬薩諸塞州的學校。他重新燃起了他的友誼與 Walter布拉坦。 巴丁沃爾特布拉坦知道他在普林斯頓大學畢業的學生時代。他曾會見了布拉坦通過布拉坦的兄弟，鮑勃布拉坦。 鮑勃布拉坦也畢業於普林斯頓大學的學生。 多年來的友誼，Bardeen和布拉坦增長，無論是在實驗室或是高爾夫球場， 他們在週末在布拉坦把所有的間放在實驗和巴丁編織的理論來解釋的結果。

1947年為了解釋半導體的某些長期不能理解的導電整流性能，他提出半導體表面態理論並和其同事布拉頓一起發現晶體管效應，這一工作導致他二人共同發明第一個半導體三極管(點接觸型晶體管)，一個月後，肖克萊發明PN結晶體管。這一發明使他們三人獲得1956年諾貝爾物理學獎，巴丁並被選為美國科學院院士。

他和庫珀、施里弗合作，1951年，巴丁由於和肖克利不合，離開貝爾實驗室，到伊利諾大學香檳分校任教。1950年代早期，巴丁就已經開始考慮超導電性的問題。他意識到電子與聲子的相互作用是解決問題的關鍵。1953年，施里弗來到伊利諾大學，在巴丁的指導下攻讀物理學博士學位，並選擇超導問題作為博士論文題目。在普林斯頓高等研究院的楊振寧推薦下，剛從哥倫比亞大學獲得博士學位不久的庫柏開始與巴丁和施里弗進行合作。於1957年提出的低溫超導電現象的電子對量子理論(BCS理論見超導微觀理論)，成為後人研究超導電現象的基礎。為此，他們三人被授予1972年諾貝爾物理學獎，在同一領域(固態理論)中，一個人兩次獲得諾貝爾獎，歷史上還是第一次。

晚年他研究如何用簡單而基本的成分理解大自然非常複雜的性質，對整個近代理論物理學發展提出明確的見解。1980年他發表題為《物質結構的概念統一》的總結性論文﹐強調相同的基本物理概念可以廣泛地用於表面上似乎懸殊的各個問題上，包括固體、液晶、核物質、高能粒子等領域。

參考資料：
1. http://163.17.79.102/%A4%A4%B0%EA%A4j%A6%CA%AC%EC/Default.htm
2. http://en.wikipedia.org/wiki/John_Bardeen