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Deborah 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); Profesor Adjunto, 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 del Dr. Jin en JILA creó el primer condensado fermiónico , una nueva forma de materia. [6] Usó trampas magnéticas y láseres para enfriar gases atómicos fermiónicos a menos de 100 milmillonésimas de grado sobre cero, demostrando con éxito la degeneración cuántica y la formación de un condensado molecular de Bose-Einstein . [7] [8] Jin fue mencionado con frecuencia como un fuerte candidato 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 era uno de tres hijos y creció en Indian Harbor Beach, Florida . [13] Su padre era físico y su madre era física y 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 de la Universidad de Princeton en 1990 y recibió 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 de Física en 1990.

Luego, Jin 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 fases de superconductores de fermiones pesados ​​con transiciones múltiples" 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 le obligó a aprender un nuevo conjunto de técnicas experimentales. Jin se unió al grupo de Cornell poco después de que lograron el primer condensado de rubidio de Bose-Einstein (BEC) y realizaron 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 cuántico degenerado 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 débiles interacciones entre partículas en un BEC dieron lugar a una física interesante. Se teorizó que los átomos fermiónicos formarían un estado análogo a temperaturas suficientemente bajas, con los fermiones emparejándose 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 en cuanto 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 como para crear los primeros BEC, ya no es eficaz para los fermiones. Para solucionar este problema, Jin y su equipo enfriaron átomos de potasio-40 en dos subniveles magnéticos diferentes. Esto permitió que los átomos en diferentes subniveles chocaran entre sí, restaurando la eficacia del enfriamiento por evaporación. Utilizando esta técnica, Jin y su grupo pudieron producir un gas Fermi degenerado a una temperatura de aproximadamente 300 nK, o la mitad de la temperatura 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 ajustando la fuerza de interacción de átomos en un gas Fermi ultrafrío mediante una resonancia de Feshbach . Pudo observar las transiciones del gas entre el estado de Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) y el condensado de Bose-Einstein. [22]

En 2008, Jin y su equipo desarrollaron una técnica análoga a la espectroscopia de fotoemisión con resolución de ángulo (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 una pseudobrecha 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 transformó en moléculas dipolares de forma coherente. Este trabajo condujo a conocimientos novedosos sobre las reacciones químicas cercanas al cero absoluto. Pudieron observar y controlar moléculas de potasio-rubidio (KRb) en el estado de energía más bajo (estado fundamental). Incluso pudieron observar moléculas chocando, rompiéndose y formando enlaces químicos. [25] El marido de Jin, John Bohn, que se especializaba en la teoría de las 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 cambió el nombre de su prestigioso premio para estudiantes de posgrado DAMOP 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". Aprendiz de Annenberg . Fundación Annenberg. Archivado desde el original el 8 de diciembre de 2015 . Consultado el 3 de diciembre de 2015 .
  3. ^ DeMarco, Brian; Bohn, Juan; Cornell, Eric (octubre de 2016). "Deborah S. Jin 1968-2016". Naturaleza . 538 (7625): 318. Bibcode :2016Natur.538..318D. doi : 10.1038/538318a . PMID  27762370. S2CID  205091045.
  4. ^ abc Ost, Laura (29 de enero de 2014). "Deborah Jin, miembro de JILA/NIST, recibirá el premio Comstock de Física 2014". 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 nueva y extraña fase de la materia llamada condensados ​​fermiónicos". Noticias de ciencia . Ciencia Nasa. 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 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. ^ Real, California; Greiner, M.; Jin, DS (28 de enero de 2004). "Observación de la condensación de resonancia de pares de átomos fermiónicos". Cartas de revisión física . 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; un físico estudió la materia en condiciones de frío extremo". Los New York Times .
  10. ^ Orzel, Chad. "Predecir el 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". Descubrir . Consultado el 21 de diciembre de 2014 .
  12. ^ "Índice de natalidad de California, 1905-1995". Búsqueda familiar . Consultado el 19 de septiembre de 2016 .
  13. ^ abcd Weil, Martín. "Deborah Jin, física del gobierno que ganó la beca MacArthur 'genio', muere a los 47 años". El 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 de septiembre de 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 con bomba de condensación para usar en detectores de bolómetro de ondas milimétricas de enfriamiento. Princeton, Nueva Jersey: Departamento de Física.
  17. ^ Jin, Deborah Shiu-lan (1995). Estudio experimental de los diagramas de fases de superconductores de fermiones pesados ​​con transiciones múltiples (Ph.D.). La Universidad de Chicago . OCLC  833462117. ProQuest  304247574.
  18. ^ Chang, Kenneth (27 de enero de 2017). "Vidas: Deborah Jin '90". Princeton Alumin semanal . Consultado el 26 de julio de 2019 .
  19. ^ DeMarco, B.; Jin, DS (1 de diciembre de 1998). "Explorando un gas cuántico degenerado de átomos fermiónicos". Revisión física A. 58 (6): R4267–R4270. arXiv : cond-mat/9807406 . Código bibliográfico : 1998PhRvA..58.4267D. doi :10.1103/PhysRevA.58.R4267. S2CID  119413726.
  20. ^ "El gas Fermion logra la degeneración cuántica". Mundo de la Física . 12 (10): 5, 5 de abril de 1999. doi :10.1088/2058-7058/12/10/2.
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  22. ^ Greiner, Markus; Regal, Cindy A.; Jin, Deborah S. (2003). "Aparición de un condensado molecular de Bose-Einstein a partir de un gas Fermi". Naturaleza . 426 (6966): 537–540. Código Bib :2003Natur.426..537G. doi : 10.1038/naturaleza02199. PMID  14647340. S2CID  4348155.
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  24. ^ Gaebler, JP; Stewart, JT; Drake, TE; Jin, DS; Peralí, A.; Pieri, P.; Strinati, GC (4 de julio de 2010). "Observación del comportamiento del pseudogap en un gas Fermi que interactúa fuertemente". Física de la Naturaleza . 6 (8): 569–573. arXiv : 1003.1147 . Código Bib : 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 Artes y Ciencias . Archivado desde el original el 13 de enero de 2016 . Consultado el 3 de diciembre de 2015 .
  27. ^ "Clase 2007 de becarios y miembros honorarios extranjeros por clase y sección" (PDF) . Academia Estadounidense de Artes y Ciencias . Archivado desde el original (PDF) el 8 de diciembre de 2015 . Consultado el 3 de diciembre de 2015 .
  28. ^ "Becarios MacArthur / Conozca a la promoción de 2003 Deborah Jin". Fundación MacArthur . Consultado el 3 de diciembre de 2015 .
  29. ^ Holloway, Margarita (2004). "Superhot entre los Ultracool". Científico americano . 291 (septiembre): 40–42. Código Bib : 2004SciAm.291c..40H. doi : 10.1038/scientificamerican0904-40. PMID  15376749.
  30. ^ "Debora Jin". El Instituto Franklin . 15 de enero de 2014 . Consultado el 2 de diciembre de 2015 .
  31. ^ Davidowitz, Suzie (22 de octubre de 2012). "L'OREAL-UNESCO para la Mujer en la Ciencia nombra a la profesora Deborah Jin Laureada 2013 para América del Norte". Mercado cableado . Consultado el 3 de diciembre de 2015 .
  32. ^ "Cinco científicas excepcionales reciben los premios L'OREAL-UNESCO". Noticias África . 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 .
  34. ^ "El legado de Deborah Jin honrado por DAMOP". www.aps.org . Consultado el 13 de junio de 2017 .
  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 .

Otras lecturas

enlaces externos

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