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Juan Pendry

Sir John Brian Pendry , FRS HonFInstP (nacido el 4 de julio de 1943 [2] [3] ) es un físico teórico inglés conocido por su investigación sobre índices de refracción y la creación de la primera " capa de invisibilidad " práctica. Es profesor de física teórica del estado sólido en el Imperial College de Londres , donde fue jefe del departamento de física (1998-2001) y director de la facultad de ciencias físicas (2001-2002). Es miembro honorario del Downing College, Cambridge (donde era estudiante de pregrado) y miembro del IEEE . [4] Recibió el Premio Kavli en Nanociencia "por contribuciones transformadoras al campo de la nanoóptica que han roto creencias arraigadas sobre las limitaciones de los límites de resolución de la microscopía óptica y la obtención de imágenes", junto con Stefan Hell y Thomas Ebbesen , en 2014.

Educación

Pendry estudió en el Downing College de Cambridge , donde se graduó con una maestría en ciencias naturales y un doctorado en 1969. [5]

Carrera

John Pendry nació en Manchester, donde su padre era representante de la industria petrolera, y se licenció en Ciencias Naturales en el Downing College de Cambridge, tras lo cual fue nombrado investigador entre 1969 y 1975. Pasó un tiempo en Bell Labs en 1972-3 y fue jefe del grupo de teoría en el SERC Daresbury Laboratory de 1975 a 1981, cuando fue nombrado catedrático de física teórica en el Imperial College de Londres , donde permaneció el resto de su carrera. Prefiriendo la administración a la docencia, fue decano del Royal College of Science de 1993 a 1996, jefe del Departamento de Física de 1998 a 2001 y director de la Facultad de Ciencias Físicas de 2001-2. Ha escrito más de 300 artículos de investigación y ha alentado muchas iniciativas experimentales. [2] [6]

Fue elegido miembro de la Royal Society en 1984 y en 2004 fue nombrado caballero en honor a su cumpleaños . [7] [8] En 2008, un número del Journal of Physics: Condensed Matter le fue dedicado en honor a su 65 cumpleaños.

Está casado con Pat, una matemática que conoció en Cambridge y que se convirtió en inspectora fiscal. No tienen hijos. Entre sus pasatiempos se encuentra tocar el piano. [6]

Investigación

Pendry es autor o coautor de una amplia gama de artículos [9] [10] [11] [12] [13] [14] y varios libros. [15] [16]

La carrera investigadora de Pendry comenzó con su doctorado, que se centró en la difracción de electrones de baja energía (LEED), [5] una técnica para examinar la superficie de los materiales que se había descubierto en los años veinte, pero que esperó a que el método de Pendry para calcular los resultados se volviera práctico. Su supervisor, Volker Heine, observó que Pendry "es uno de los pocos estudiantes de investigación que he tenido que hizo cosas de forma independiente que yo nunca podría haber hecho por mi cuenta". En Bell Labs, Pendry trabajó con Patrick Lee en espectroscopia de fotoelectrones para desarrollar la primera teoría cuantitativa de EXAFS , por la que recibió el Premio Dirac del Instituto de Física en 1996. [2]

Pendry se dio cuenta de que el problema de la fotoemisión era similar a su trabajo en LEED y esto era importante porque el sincrotrón de Daresbury estaba empezando a funcionar. Como jefe del grupo teórico de la universidad, publicó su teoría de la fotoemisión con resolución angular , que sigue siendo el modelo estándar en este campo. Estos métodos permitieron determinar la estructura de bandas de los electrones en sólidos y superficies con una precisión sin precedentes y en 1980 propuso la técnica de la fotoemisión inversa , que ahora se utiliza ampliamente para investigar estados de electrones desocupados.

Mientras mantenía su posición como el principal físico teórico de superficies del Reino Unido, en Imperial comenzó a estudiar el comportamiento de los electrones en medios desordenados y derivó una solución completa del problema general de dispersión en una dimensión y técnicas avanzadas para estudiar dimensiones superiores, que son relevantes para la conductividad de biomoléculas. En 1994 publicó sus primeros artículos sobre estructuras de bandas fotónicas que permitieron descubrir la interacción de la luz con sistemas metálicos. Esto condujo a su invención de la idea de metamateriales . Actualmente, la idea de metamateriales ha evolucionado desde su enfoque inicial en sistemas de ondas electromagnéticas u ópticas [12] [13] - la primera etapa, a otros sistemas de ondas [17] - la segunda etapa, y se ha expandido aún más a sistemas de difusión [18] [19] [20] - la tercera etapa. Las ecuaciones de control para estas tres etapas son completamente diferentes, [21] [22] a saber, ecuaciones de Maxwell (un tipo de ecuación de onda para ondas transversales), otras ecuaciones de onda (usadas para describir ondas longitudinales y transversales) y ecuaciones de difusión (usadas para describir procesos de difusión). Por lo tanto, desde la perspectiva de las ecuaciones de control, los investigadores hoy pueden dividir el campo de los metamateriales en tres ramas principales: metamateriales de ondas electromagnéticas/ópticas, otros metamateriales de ondas y metamateriales de difusión . Los metamateriales de difusión están diseñados para dominar varias dinámicas de difusión, donde la longitud de difusión sirve como medida fundamental. Este parámetro fluctúa con el tiempo, pero no responde a alteraciones en la frecuencia. Por el contrario, los metamateriales de ondas, diseñados para modificar diversos patrones de viaje de ondas, dependen de la longitud de onda de las ondas entrantes como su medida vital. A diferencia de la longitud de difusión, la longitud de onda se mantiene estable con el tiempo pero varía con los cambios de frecuencia. En esencia, las medidas primarias de difusión y metamateriales de ondas divergen significativamente, lo que resalta una conexión complementaria única entre los dos; Se pueden encontrar más detalles en la Sección IB "Evolución de la física de metamateriales" de la Ref. [21]

Lente perfecta

Un artículo publicado en Physical Review Letters en 2000, en el que ampliaba el trabajo realizado por el científico ruso Victor Veselago y sugería un método sencillo para crear una lente cuyo enfoque fuera teóricamente perfecto, se ha convertido en su artículo más citado. [9] Al principio, tuvo muchos críticos que no podían creer que un artículo tan breve pudiera presentar una idea tan radical. Sin embargo, sus ideas se confirmaron experimentalmente y el concepto de superlente ha revolucionado la óptica a escala nanométrica. [2]

Capa de invisibilidad

En 2006 se le ocurrió la idea de doblar la luz de tal manera que pudiera formar un contenedor alrededor de un objeto que efectivamente lo hace invisible y produjo un artículo con David R. Smith de la Universidad de Duke , quien demostró la idea en la frecuencia de las microondas . Esta idea, comúnmente conocida como la capa de invisibilidad , ha estimulado mucho trabajo reciente en el campo de los metamateriales. [23] En 2009, él y Stefan Maier recibieron una gran subvención del Leverhulme Trust para desarrollar las ideas de la lente perfecta y la capa de invisibilidad en el rango óptico de la luz. [24]

Premios y honores

En 2024, Pendry recibió el Premio Kioto en Tecnología Avanzada en la categoría de "Ciencias de los materiales e ingeniería".

Pendry, Sheldon Schultz  [de] y David R. Smith fueron seleccionados como laureados con el premio Clarivate Citation en Física "por su predicción y descubrimiento de la refracción negativa ". [25]

En 2019, Pendry ganó el premio SPIE Mozi "en reconocimiento a sus eminentes contribuciones al desarrollo de lentes perfectas" [26].

En 2016, Sir John Pendry recibió el premio Dan David .

En 2014, fue co-receptor del Premio Kavli en Nanociencia, otorgado por la Academia Noruega de Ciencias y Letras , junto con Stefan Hell del Instituto Max Planck de Química Biofísica , y Thomas Ebbesen de la Universidad de Estrasburgo . [27]

En 2013, ganó la Medalla Isaac Newton del Instituto de Física . [28]

En 1994 recibió la Medalla y Premio BVC, otorgado por el Consejo Británico de Vacío .

Referencias

  1. ^ abc "'PENDRY, Sir John (Brian)', Who's Who 2013, A & C Black, un sello de Bloomsbury Publishing plc, 2013; edición en línea, Oxford University Press".
  2. ^ abcd Inglesfield, J.; Echenique, P. (2008). "Sir John Pendry FRS". Revista de Física: Materia Condensada . 20 (30): 300301–300953. Bibcode :2008JPCM...20D0301I. doi :10.1088/0953-8984/20/30/300301. hdl : 10261/8438 . S2CID  227150117.
  3. ^ JB Pendry – Curriculum Vitae (PDF) , archivado desde el original (PDF) el 15 de agosto de 2009 , consultado el 30 de septiembre de 2009
  4. ^ Publicaciones de John Pendry indexadas por Microsoft Academic
  5. ^ ab Pendry, John (1969). La aplicación de pseudopotenciales a la difracción de electrones de baja energía (tesis doctoral). Universidad de Cambridge.
  6. ^ ab Ahuja, Anjana (2012). "Leading Light" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 9 de octubre de 2014. Consultado el 12 de julio de 2012 .
  7. ^ "Concesión del título de caballero a un físico teórico imperial en la lista de honores por su cumpleaños". imperial.ac.uk . Consultado el 12 de julio de 2012 .
  8. ^ "Prof. Sir John Pendry, FRS". Debretts . Consultado el 12 de julio de 2012 .
  9. ^ ab Pendry, JB (2000). "La refracción negativa crea una lente perfecta". Physical Review Letters . 85 (18): 3966–3969. Código Bibliográfico :2000PhRvL..85.3966P. doi : 10.1103/PhysRevLett.85.3966 . PMID  11041972. S2CID  25803316.
  10. ^ Pendry, JB; Schurig, D.; Smith, DR (2006). "Control de campos electromagnéticos". Science . 312 (5781): 1780–1782. Bibcode :2006Sci...312.1780P. doi : 10.1126/science.1125907 . PMID  16728597. S2CID  7967675.
  11. ^ Schurig, D.; Mock, JJ; Justice, BJ; Cummer, SA; Pendry, JB; Starr, AF; Smith, DR (2006). "Capa electromagnética metamaterial en frecuencias de microondas". Science . 314 (5801): 977–980. Bibcode :2006Sci...314..977S. doi : 10.1126/science.1133628 . PMID  17053110. S2CID  8387554.
  12. ^ ab Pendry, J.; Holden, A.; Stewart, W.; Youngs i, I. (1996). "Plasmones de frecuencia extremadamente baja en mesoestructuras metálicas". Physical Review Letters . 76 (25): 4773–4776. Bibcode :1996PhRvL..76.4773P. doi :10.1103/PhysRevLett.76.4773. PMID  10061377.
  13. ^ ab Pendry, JB; Holden, AJ; Robbins, DJ; Stewart, WJ (1999). "Magnetismo de conductores y fenómenos no lineales mejorados". IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques . 47 (11): 2075. Bibcode :1999ITMTT..47.2075P. CiteSeerX 10.1.1.564.7060 . doi :10.1109/22.798002. 
  14. ^ Martín-Moreno, L.; García-Vidal, F.; Lezec, H.; Pellerin, K.; Thio, T.; Pendry, J.; Ebbesen, T. (2001). "Teoría de la transmisión óptica extraordinaria a través de matrices de agujeros de sublongitud de onda". Physical Review Letters . 86 (6): 1114–1117. arXiv : cond-mat/0008204 . Código Bibliográfico :2001PhRvL..86.1114M. doi :10.1103/PhysRevLett.86.1114. PMID  11178023. S2CID  17392720.
  15. ^ Pendry, J. (1974) Difracción de electrones de baja energía: la teoría y su aplicación a la determinación de la estructura de la superficie (Técnicas de física) . Academic Press Inc., EE. UU., ISBN 978-0-12-550550-5 
  16. ^ Pendry, J. (1987) Servicio de información cristalográfica de superficies: un manual de estructuras de superficies . Springer, ISBN 978-90-277-2503-5 
  17. ^ Liu, ZY; Zhang, XX; Mao, YW; Zhu, YY; Yang, ZY; Chan, CT; Sheng, P. (2000). "Materiales sónicos localmente resonantes". Ciencia . 289 (5485): 1734-1736. Código Bib : 2000 Ciencia... 289.1734L. doi : 10.1126/ciencia.289.5485.1734. PMID  10976063.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
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  19. ^ Chen, TY; Weng, C.-N.; Chen, J.-S. (2008). "Capa para medios curvilíneamente anisotrópicos en conducción". Appl. Phys. Lett . 93 (11): 114103. Bibcode :2008ApPhL..93k4103C. doi :10.1063/1.2988181.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  20. ^ Yang, FB; Huang, JP (2024). Difusionismo: proceso de difusión controlado por metamateriales de difusión . Singapur: Springer. ASIN  9819704863.{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
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  22. ^ Zhang, ZR; Xu, LJ; Qu, T.; Lei, M.; Lin, Z.-K.; Ouyang, XP; Jiang, J.-H.; Huang, JP (2023). "Metamateriales de difusión". Nat. Rev. Phys . 5 (4): 218. Código bibliográfico : 2023NatRP...5..218Z. doi :10.1038/s42254-023-00565-4. S2CID  257724829.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  23. ^ "Capa de invisibilidad" del profesor Sir John Pendry, Instituto Niels Bohr, archivado del original (video) el 12 de junio de 2018 , consultado el 12 de julio de 2012
  24. ^ 4,9 millones de libras para desarrollar metamateriales para «capas de invisibilidad» y «lentes perfectas», Imperial College London, 12 de noviembre de 2009
  25. ^ "Thomson Reuters predice los ganadores del Nobel" www.newswire.ca . Consultado el 4 de octubre de 2023 .[ enlace muerto permanente ]
  26. ^ "Premio Mozi - SPIE". spie.org . Consultado el 1 de septiembre de 2020 .
  27. ^ Bhattacharjee, Yudhijit (29 de mayo de 2014). "Nueve científicos comparten tres premios Kavli".
  28. ^ Palmer, Jason (30 de junio de 2013). "Un pionero del encubrimiento gana un premio de física". BBC News .

Enlaces externos