Allan H. MacDonald (nacido el 1 de diciembre de 1951) es un físico teórico de la materia condensada y profesor titular de la Cátedra de Física de la Fundación Sid W. Richardson en la Universidad de Texas en Austin . [1] [2] Es muy conocido por su trabajo sobre estados de muchos electrones correlacionados en sistemas de baja dimensión. En 2020, se convirtió en uno de los galardonados con el Premio Wolf de Física , por predecir el ángulo mágico que convierte el grafeno bicapa retorcido en un superconductor . [3] [4]
Nació en Antigonish, Nueva Escocia , Canadá, y asistió a escuelas locales completando una licenciatura en la Universidad St. Francis Xavier en 1973. [2] Completó su doctorado en física en la Universidad de Toronto en 1978, trabajando con SH Vosko en generalizaciones relativistas de la teoría del funcional de la densidad y en la aplicación de la teoría del funcional de la densidad al magnetismo en metales.
Antes de incorporarse a la Universidad de Texas, trabajó en el laboratorio de Ottawa del Consejo Nacional de Investigación de Canadá (1978-1987) y en la Universidad de Indiana (1987-2000). Ha ocupado puestos de profesor visitante en el Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zúrich y en el Instituto Max Planck de Investigación del Estado Sólido de Stuttgart (Alemania).
La investigación de MacDonald se ha centrado en fenómenos nuevos o inexplicados relacionados con la física cuántica de los electrones en interacción en los materiales. Ha contribuido a las teorías de los efectos Hall cuánticos enteros y fraccionarios , la espintrónica en metales y semiconductores, las bandas de Bloch topológicas y los fenómenos de curvatura de Berry en el espacio de momento , los fluidos electrón-hueco correlacionados y los condensados de excitones y polaritones , y los materiales bidimensionales .
En 2011, MacDonald y Rafi Bistritzer , un ex investigador postdoctoral en el laboratorio de MacDonald, predijeron que sería posible lograr una fuerte física de correlación en bicapas de grafeno retorcidas a un ángulo de orientación relativa mágico, [5] [6] presagiando el campo de la twistrónica . [7] Pablo Jarillo-Herrero , un experimentalista del Instituto Tecnológico de Massachusetts , descubrió que el ángulo mágico resultó en las propiedades eléctricas inusuales que los científicos de UT Austin habían predicho. [8] A 1,1 grados de rotación a temperaturas suficientemente bajas, los electrones se mueven de una capa a la otra, creando una red y el fenómeno de la superconductividad . El ángulo mágico permite que la corriente eléctrica pase sin impedimentos, aparentemente sin pérdida de energía. Este descubrimiento podría conducir a una transmisión de energía eléctrica más eficiente o nuevos materiales para aplicaciones cuánticas. [9]
Su trabajo reciente se centra en anticipar nueva física en superredes muaré y en lograr una comprensión completa de los sistemas de superredes muaré de grafeno bicapa de ángulo mágico y dicalcogenuro de metal de transición .
MacDonald recibió la Medalla Herzberg de la Asociación Canadiense de Físicos en 1987, [2] el Premio Oliver E. Buckley de la Sociedad Estadounidense de Física en 2007 con James P. Eisenstein y Steven Girvin , [10] la Medalla Honoraria Ernst Mach de la Academia Checa de Ciencias en 2012, [11] y el Premio Wolf en Física en 2020 con Bistritzer y Jarrillo-Herrero. [3] [4] Fue elegido miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias en 2005 [12] y de la Academia Nacional de las Ciencias en 2010. [13] Fue nombrado Laureado con Citación 2024 por Clarivate . [14]