Johannes Hendrik van der Merwe (28 de febrero de 1922 - 28 de febrero de 2016) fue un matemático y físico sudafricano . El modelo de crecimiento cristalino de Frank-Van der Merwe lleva su nombre y recibió numerosos premios académicos sudafricanos. A veces se le conoce como el "padre de la epitaxia ". Su investigación se considera fundamental para las aplicaciones en tecnología de la comunicación.
Van der Merwe nació el 28 de febrero de 1922, hijo de Dorslandtrekkers Johannes Marthinus van der Merwe y Catharina Margaretha van der Merwe en Humpata , Angola . Aunque sus padres provenían de familias numerosas (su padre tenía cuatro hermanos y su madre cinco hermanos), él era hijo único.
En 1928, él y su familia se mudaron al suroeste de África . Se cree que viajaban en carretas de bueyes . Durante sus años de formación, la familia se mudó entre los actuales Outjo y Gobabis y finalmente se estableció en Otjiwarongo , donde asistió por primera vez a una escuela primaria real. Asistió a la escuela secundaria en Windhoek . [1] [2]
En 1941 asistió a la Universidad de Stellenbosch , Sudáfrica, con una beca. Después de obtener una licenciatura en ingeniería en la Universidad de Stellenbosch, el jefe del departamento de matemáticas aplicadas lo convenció para que cambiara a una maestría en matemáticas aplicadas, que completó en 1945. [1] En 1946 fue nombrado profesor junior en la departamento de matemáticas aplicadas.
En 1947 empezó a trabajar en el CSIR de Pretoria bajo la supervisión de Stefan Meiring Naudé . El CSIR le concedió una beca para estudiar en Gran Bretaña. [1]
Entre 1947 y 1949, realizó un doctorado en física teórica del estado sólido en la Universidad de Bristol [3] con Nevill Francis Mott . Durante su estancia en Bristol se hizo amigo de varias personas que se convertirían en físicos destacados, entre ellos CF Powell , Arthur Tyndall y Doris Kuhlmann-Wilsdorf . A finales de 1949 regresó al CSIR. [1]
Fue en Bristol, entre 1947 y 1949, donde comenzó a trabajar en los límites intercristalinos, junto con Charles Frank. Finalmente, su investigación los llevó a estudiar la epitaxia y en 1949 presentaron los frutos de su investigación en una serie de artículos científicos. El resultado fue el modelo de crecimiento cristalino de Frank-Van der Merwe que lleva ambos nombres. [4] [5]
De 1953 a 1964 se desempeñó como profesor titular y profesor asociado en el departamento de física de la Universidad de Pretoria . Completó su Maestría en Matemáticas en la Universidad de Pretoria en 1956. Durante este período volvió a trabajar con un colega de Bristol, Frank Nabarro, quien entonces era director de Física en la Universidad de Witwatersrand , Sudáfrica.
En 1961 se tomó un año sabático en la Universidad de Virginia, lo que le llevó a perfeccionar su modelo inicial de engrosamiento de interfaces bidimensionales en 1963. [1]
La teoría de la epitaxia fue un foco importante de su carrera y publicó muchos artículos fundamentales, lo que le llevó a ser conocido como el "Padre de la epitaxia". Con el avance de la industria de los semiconductores a partir de la década de 1960, la epitaxia se volvió extremadamente importante, ya que depende del crecimiento de monocristales perfectos para la fabricación de transistores y circuitos de circuitos integrados. Su teoría desempeñó un papel esencial en la comprensión de cómo hacer crecer cristales tan perfectos. [6]
El modelo de fuerzas atómicas de Van der Merwe allanó el camino para el modelado exitoso de importantes fenómenos físicos en sólidos a escala atómica. Personalmente consideró su solución a una ecuación diferencial en su tesis doctoral como uno de sus mayores logros. Se trataba básicamente de una ecuación diferencial de solitones con una solución ingeniosa, la primera solución analítica a un problema de solitones. Los solitones en estado sólido y otras ramas de la física adquirieron importancia para aplicaciones avanzadas en la tecnología de las comunicaciones. [7]
En 1965, un ex colega del CSIR, Ernst Marais, lo invitó a la Universidad de Port Elizabeth , donde fue nombrado jefe del departamento de matemáticas aplicadas. Durante este período, Van der Merwe fue invitado a presentar charlas plenarias en muchas conferencias internacionales, durante las cuales entabló amistades duraderas con varios científicos de superficies, incluidos Ernst G. Bauer de la Universidad Técnica de Clausthal-Zellerfeld y Ralf Vanselow de la Universidad de Wisconsin , Milwaukee. .
En 1969 se trasladó a la UNISA donde se convirtió en profesor de matemáticas aplicadas. En 1970 pasó un año sabático de siete meses en la Universidad de Virginia donde colaboró con William A. Jesser. Casi 30 años después, en 1999, fue coautor de un artículo con Jesser. [8]
En 1972 aceptó el puesto de jefe del departamento de física de la Universidad de Pretoria. A partir de ese momento colaboró regularmente con Gary Shiflet de la Universidad de Virginia. Casi 20 años después, Shiflet y Van der Merwe fueron coautores de artículos sobre límites de interfase. [9]
Después de su jubilación obligatoria a los 65 años, se convirtió en Profesor Extraordinario en UNISA de 1990 a 2003, y Profesor Honorario en el Departamento de Física de la Universidad de Pretoria de 2004 a 2016. [1]
En 1981 y 1989 fue profesor visitante en la Universidad Tecnológica de Clausthal , Alemania del Este , e investigador visitante en los laboratorios de investigación Kodak en Rochester, Nueva York , en 1981.
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Algunos de los premios entregados a Van der Merwe son:
En 2000, la Sociedad Estadounidense de Metales, Materiales y Minerales organizó un simposio en honor a Van der Merwe para celebrar el 50 aniversario de su descubrimiento de las dislocaciones interfaciales.
La Materials Research Society publicó un número de enfoque titulado "Jan van der Merwe: Epitaxy and the Computer Age" en noviembre de 2017. [10]
En 1947, justo antes de partir de Sudáfrica hacia Bristol, se casó con Minnie de Villiers y pasaron su luna de miel en el barco con destino al Reino Unido. A finales de 1949 regresaron a Pretoria, Sudáfrica, a tiempo para el nacimiento de su primera hija, Pauline (1950). Willem nació en 1954, Jan en 1957 y Anna fue adoptada en 1957.
Su hijo Jan murió en 1994, su hija Pauline en 1999 y su esposa en 2006. Van der Merwe murió el día de su cumpleaños, el 28 de febrero de 2016, en la casa de su hijo Willem. [1]