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Déborah S. Jin

Deborah Shiu-lan Jin ( chino simplificado :金秀兰; chino tradicional :金秀蘭; pinyin : Jīn Xiùlán ; 15 de noviembre de 1968 - 15 de septiembre de 2016) fue una física estadounidense y miembro del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST); profesora adjunta del Departamento de Física de la Universidad de Colorado ; y miembro del JILA , un laboratorio conjunto del NIST con la Universidad de Colorado. [1] [2]

Fue considerada una pionera en la química cuántica molecular polar. [3] [4] De 1995 a 1997 trabajó con Eric Cornell y Carl Wieman en JILA, donde participó en algunos de los primeros estudios de condensados ​​de Bose-Einstein de gas diluido . [5] En 2003, el equipo de la Dra. Jin en JILA fabricó el primer condensado fermiónico , una nueva forma de materia. [6] Utilizó trampas magnéticas y láseres para enfriar gases atómicos fermiónicos a menos de 100 milmillonésimas de grado por encima de cero, demostrando con éxito la degeneración cuántica y la formación de un condensado de Bose-Einstein molecular . [7] [8] Jin fue mencionada con frecuencia como una fuerte candidata al Premio Nobel de Física. [9] [10] En 2002, la revista Discover la reconoció como una de las 50 mujeres más importantes de la ciencia. [11]

Biografía

Primeros años de vida

Jin nació en el condado de Santa Clara, California , [12] Jin fue una de tres hijos y creció en Indian Harbour Beach, Florida . [13] Su padre era físico y su madre una física que trabajaba como ingeniera. [13] Su padre Ron Jin nació en Fuzhou en 1933 y falleció en 2010. [14]

Educación

Jin se graduó magna cum laude en la Universidad de Princeton en 1990, recibiendo una Licenciatura en Física después de completar una tesis titulada "Un refrigerador de dilución bombeado por condensación para su uso en el enfriamiento de detectores de bolómetros de ondas milimétricas". [15] [5] [16] Recibió el Premio Allen G. Shenstone en Física en 1990.

Jin luego estudió en la Universidad de Chicago , donde fue becaria de posgrado de la NSF de 1990 a 1993 y recibió un doctorado en física en 1995, completando una tesis doctoral titulada "Estudio experimental de los diagramas de fase de superconductores de fermiones pesados ​​con múltiples transiciones" bajo la supervisión de Thomas Felix Rosenbaum . [17]

Contribuciones científicas

Después de completar su doctorado, Jin se unió al grupo de Eric Cornell en JILA , el Instituto Conjunto de Astrofísica de Laboratorio en Boulder , Colorado , como investigadora postdoctoral. Este cambio de la materia condensada a la física atómica requirió que aprendiera un nuevo conjunto de técnicas experimentales. Jin se unió al grupo de Cornell poco después de que lograran el primer condensado de Bose-Einstein (BEC) de rubidio, y realizó experimentos para caracterizar sus propiedades. [18]

En 1997, Jin formó su propio grupo en JILA. En dos años, desarrolló la capacidad de crear el primer gas degenerado cuántico de átomos fermiónicos. El trabajo fue motivado por estudios anteriores de BEC y la capacidad de enfriar un gas diluido de átomos a 1 μK. Las interacciones débiles entre partículas en un BEC condujeron a una física interesante. Se teorizó que los átomos fermiónicos formarían un estado análogo a temperaturas suficientemente bajas, con los fermiones apareándose en un fenómeno similar a la creación de pares de Cooper en materiales superconductores . [19]

El trabajo se complicó por el hecho de que, a diferencia de los bosones , los fermiones no pueden ocupar el mismo estado cuántico al mismo tiempo, debido al principio de exclusión de Pauli , y por lo tanto están limitados con respecto a los mecanismos de enfriamiento. A una temperatura suficientemente baja , el enfriamiento por evaporación , una técnica importante utilizada para alcanzar una temperatura lo suficientemente baja para crear los primeros BEC, ya no es eficaz para los fermiones. Para evitar este problema, Jin y su equipo enfriaron átomos de potasio-40 en dos subniveles magnéticos diferentes. Esto permitió que los átomos en diferentes subniveles colisionaran entre sí, restaurando la eficacia del enfriamiento por evaporación. Usando esta técnica, Jin y su grupo pudieron producir un gas de Fermi degenerado a una temperatura de aproximadamente 300 nK, o la mitad de la temperatura de Fermi de la mezcla. [20] [21]

En 2003, Jin y su equipo fueron los primeros en condensar pares de átomos fermiónicos. Observaron directamente un condensado molecular de Bose-Einstein creado únicamente mediante el ajuste de la fuerza de interacción en un gas de Fermi ultrafrío de átomos utilizando una resonancia de Feshbach . Pudo observar transiciones del gas entre un estado de Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) y un condensado de Bose-Einstein. [22]

En 2008, Jin y su equipo desarrollaron una técnica análoga a la espectroscopia de fotoemisión con resolución angular (ARPES) que les permitió medir las excitaciones de su gas degenerado con resolución tanto de energía como de momento. Utilizaron este enfoque para estudiar la naturaleza del emparejamiento de fermiones en el cruce BCS-BEC, el mismo sistema que su grupo había explorado por primera vez en 2003. [23] Estos experimentos proporcionaron la primera evidencia experimental de un pseudogap en el cruce BCS-BEC. [24]

Jin continuó avanzando en las fronteras de la ciencia ultrafría cuando ella y su colega, Jun Ye, lograron enfriar moléculas polares que poseen un gran momento dipolar eléctrico a temperaturas ultrafrías, también en 2008. En lugar de enfriar directamente las moléculas polares, crearon un gas de átomos ultrafríos y luego los transformaron en moléculas dipolares de manera coherente. Este trabajo condujo a nuevos conocimientos sobre las reacciones químicas cerca del cero absoluto. Pudieron observar y controlar las moléculas de potasio-rubidio (KRb) en el estado de energía más bajo (estado fundamental). Incluso pudieron observar moléculas colisionando y rompiendo y formando enlaces químicos. [25] El esposo de Jin, John Bohn, que se especializó en la teoría de colisiones atómicas ultrafrías, colaboró ​​con ella en este trabajo.

Honores y premios

Jin fue miembro electo de la Academia Nacional de Ciencias (2005) [4] y miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias (2007). [26] [27]

Jin ganó varios premios prestigiosos, entre ellos:

Después de su fallecimiento, la Sociedad Estadounidense de Física rebautizó su prestigioso premio DAMOP para estudiantes de posgrado en honor a Deborah Jin para reconocer su impacto en el campo de la física atómica, molecular y óptica. [34]

Vida personal

Jin se casó con John Bohn y tuvo una hija. [13] Jin murió de cáncer el 15 de septiembre de 2016 en Boulder, Colorado. [13] [35]

Referencias

  1. ^ ab "Deborah S. Jin". JILA, Universidad de Colorado . Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016. Consultado el 3 de diciembre de 2015 .
  2. ^ "Entrevista con Deborah S. Jin". Annenberg Learner . Fundación Annenberg. Archivado desde el original el 8 de diciembre de 2015 . Consultado el 3 de diciembre de 2015 .
  3. ^ DeMarco, Brian; Bohn, John; Cornell, Eric (octubre de 2016). "Deborah S. Jin 1968–2016". Nature . 538 (7625): 318. Bibcode :2016Natur.538..318D. doi : 10.1038/538318a . PMID  27762370. S2CID  205091045.
  4. ^ abc Ost, Laura (29 de enero de 2014). "JILA/NIST Fellow Deborah Jin to Receive 2014 Comstock Prize in Physics" (La becaria JILA/NIST Deborah Jin recibirá el premio Comstock 2014 en física). Nist . Consultado el 29 de enero de 2014 .
  5. ^ abc «Deborah S. Jin, ganadora del premio Maria Goeppert Mayer 2002». Sociedad Estadounidense de Física . Consultado el 3 de diciembre de 2015 .
  6. ^ "Una nueva forma de materia: II, investigadores apoyados por la NASA han descubierto una extraña nueva fase de la materia llamada condensados ​​fermiónicos". Noticias de ciencia . Nasa Science. 12 de febrero de 2004. Archivado desde el original el 2 de abril de 2019 . Consultado el 12 de julio de 2017 .
  7. ^ ab Galvin, Molly (16 de enero de 2014). «La Academia honra a 15 personas por sus importantes contribuciones a la ciencia». Noticias de la Academia Nacional de Ciencias . Academia Nacional de Ciencias. Archivado desde el original el 8 de diciembre de 2015. Consultado el 3 de diciembre de 2015 .
  8. ^ Regal, CA; Greiner, M.; Jin, DS (28 de enero de 2004). "Observación de la condensación por resonancia de pares de átomos fermiónicos". Physical Review Letters . 92 (4): 040403. arXiv : cond-mat/0401554 . Código Bibliográfico :2004PhRvL..92d0403R. doi :10.1103/PhysRevLett.92.040403. PMID  14995356. S2CID  10799388.
  9. ^ Chang, Kenneth (22 de septiembre de 2016). «Deborah S. Jin muere a los 47 años; una física estudió la materia en condiciones de frío extremo». The New York Times .
  10. ^ Orzel, Chad. "Predicción del premio Nobel de Física". Forbes . Consultado el 13 de junio de 2017 .
  11. ^ Svitil, Kathy (13 de noviembre de 2002). «Las 50 mujeres más importantes de la ciencia». Discover . Consultado el 21 de diciembre de 2014 .
  12. ^ "Índice de nacimientos de California, 1905-1995". FamilySearch . Consultado el 19 de septiembre de 2016 .
  13. ^ abcd Weil, Martin. «Deborah Jin, física del gobierno que ganó la beca MacArthur para genios, muere a los 47 años». The Washington Post . Consultado el 22 de septiembre de 2016 .
  14. ^ "一盏过早熄灭的科学明灯 (Un faro de ciencia que se extinguió demasiado pronto)". www.sohu.com . 22/09/2016 . Consultado el 28 de mayo de 2022 .[ enlace muerto permanente ]
  15. ^ "Deborah S. Jin - CV" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 5 de octubre de 2015.
  16. ^ Jin, Deborah S. (1990). Un refrigerador de dilución bombeado por condensación para su uso en el enfriamiento de detectores de bolómetros de ondas milimétricas. Princeton, NJ: Departamento de Física.
  17. ^ Jin, Deborah Shiu-lan (1995). Estudio experimental de los diagramas de fase de superconductores de fermiones pesados ​​con múltiples transiciones (Ph.D.). The University of Chicago . OCLC  833462117. ProQuest  304247574.
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  21. ^ DeMarco, B.; Jin, DS (10 de septiembre de 1999). "Inicio de la degeneración de Fermi en un gas atómico atrapado". Science . 285 (5434): 1703–1706. doi :10.1126/science.285.5434.1703. PMID  10481000.
  22. ^ Greiner, Markus; Regal, Cindy A.; Jin, Deborah S. (2003). "Aparición de un condensado molecular de Bose-Einstein a partir de un gas de Fermi". Nature . 426 (6966): 537–540. Bibcode :2003Natur.426..537G. doi :10.1038/nature02199. PMID  14647340. S2CID  4348155.
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  24. ^ Gaebler, JP; Stewart, JT; Drake, TE; Jin, DS; Perali, A.; Pieri, P.; Strinati, GC (4 de julio de 2010). "Observación del comportamiento de pseudogap en un gas de Fermi fuertemente interactuante". Nature Physics . 6 (8): 569–573. arXiv : 1003.1147 . Código Bibliográfico :2010NatPh...6..569G. doi :10.1038/nphys1709. S2CID  119294316.
  25. ^ "Moléculas ultrafrías - Grupo Ye". jila.colorado.edu .
  26. ^ "Profesora Deborah S. Jin". Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias . Archivado desde el original el 13 de enero de 2016. Consultado el 3 de diciembre de 2015 .
  27. ^ "Clase de miembros honorarios extranjeros y miembros de 2007 por clase y sección" (PDF) . Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias . Archivado desde el original (PDF) el 8 de diciembre de 2015 . Consultado el 3 de diciembre de 2015 .
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  29. ^ Holloway, Marguerite (2004). "Supercaliente entre los ultrafríos". Scientific American . 291 (septiembre): 40–42. Bibcode :2004SciAm.291c..40H. doi :10.1038/scientificamerican0904-40. PMID  15376749.
  30. ^ "Deborah Jin". The Franklin Institute . 15 de enero de 2014. Consultado el 2 de diciembre de 2015 .
  31. ^ Davidowitz, Suzie (22 de octubre de 2012). "L'OREAL-UNESCO for Women in Science Names Professor Deborah Jin 2013 Laureate for North America" ​​(L'OREAL-UNESCO para las mujeres en la ciencia nombra a la profesora Deborah Jin ganadora del premio 2013 para América del Norte). Market Wired . Consultado el 3 de diciembre de 2015 .
  32. ^ "Cinco científicas excepcionales reciben premios L'OREAL-UNESCO". News Africa . 8 de abril de 2013. Archivado desde el original el 7 de septiembre de 2016 . Consultado el 3 de diciembre de 2015 .
  33. ^ "El Instituto de Física anuncia los ganadores de los premios 2014". Instituto de Física . Archivado desde el original el 29 de julio de 2020 . Consultado el 4 de julio de 2014 .
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  35. ^ "Deborah Jin muere a los 47 años". JILA . Archivado desde el original el 19 de septiembre de 2016 . Consultado el 19 de septiembre de 2016 .

Lectura adicional

Enlaces externos

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