Físico estadounidense (1943-2023)
Richard Magee Osgood Jr. (28 de diciembre de 1943 - 20 de octubre de 2023) fue un físico puro y aplicado estadounidense ( física de la materia condensada y química de superficies, tecnología láser , nanoóptica ). Fue profesor de la Cátedra Higgins de Ingeniería Eléctrica [1] y Física Aplicada [2] en la Universidad de Columbia .
Vida y carrera
Richard Magee Osgood Jr. nació el 28 de diciembre de 1943. [3] Comenzó su carrera científica en 1966, después de graduarse de la Academia Militar de los Estados Unidos con una licenciatura en 1965. Obtuvo una maestría en 1968 de la Universidad Estatal de Ohio . En 1973 se graduó del Instituto Tecnológico de Massachusetts con un doctorado en física. De 1973 a 1981, formó parte del personal científico del Laboratorio Lincoln del MIT . En 1981 fue nombrado miembro de la facultad de la Universidad de Columbia y en 1988 fue nombrado "Profesor Higgins" [1] en la Universidad de Columbia. De 1984 a 1990, se desempeñó como codirector del Laboratorio de Radiación de Columbia [4] [5] y en 1986 fue fundador y hasta 1990 director de los Laboratorios de Ciencias de Microelectrónica (MSL) de la Universidad de Columbia. [6]
En 1980 sirvió en el Comité "Ad Hoc" del Departamento de Energía de los EE. UU. para la separación de isótopos por láser. De 1984 a 2001 fue asesor de las Divisiones de Láser y Láser y Química del Laboratorio Científico de Los Álamos . [7] De 1985 a 2002, fue miembro del consejo asesor de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa ( DARPA Defense Sciences Research Council). De 2000 a 2002 se desempeñó como director asociado del Laboratorio Nacional de Brookhaven (Dirección de Ciencias Básicas de la Energía) [8] y en 2002 Director interino del Centro de Nanociencia. Durante este período, el DOE acordó construir el Centro de Nanomateriales Funcionales en Brookhaven y se inició el Departamento de Ciencia de los Materiales. Estuvo en el Consejo Asesor de Ciencias Básicas de la Energía del Departamento de Energía (DOE) a mediados de la década de 1980.
Osgood estuvo casado con Alice (de soltera Dyson) y tuvo tres hijos: Richard M. III, físico, Nathaniel D., informático, y Jennifer Smestad, abogada. También tuvo seis nietos. Richard M. Osgood Jr. murió el 20 de octubre de 2023, a la edad de 79 años. [9]
Trabajar
Su investigación se divide en dos grandes áreas: 1. Estudios de la materia condensada y la física química de superficies; 2. Física óptica y dispositivos. Por lo tanto, su investigación ha incluido estudios extensos en estudios básicos sobre física y química de superficies excitadas y sondeadas ópticamente, en el desarrollo de nuevos láseres infrarrojos y ultravioleta, física óptica y aplicación de láseres para procesamiento de materiales.
Sus principales investigaciones son las siguientes:
Junto con William Eppers, desarrolló el primer láser de CO de alta potencia [10] [11] (un láser de gas en cascada cuántica ), así como otros láseres infrarrojos, incluido el primer láser de 16 um de alta potencia para la separación de isótopos . En 1979, desarrolló con Daniel Ehrlich y Peter Moulton un láser de estado sólido UV , luego el láser de estado sólido bombeado ópticamente con la longitud de onda más corta. [12]
Osgood, junto con Ali Javan, hizo la primera observación directa de la transferencia e intercambio de energía vibracional-vibracional en haluros de hidrógeno . [13] [14] [15] Más tarde hizo la primera observación directa (con Steven Brueck) del flujo de energía de vibración en moléculas en estudios de líquidos criogénicos. [16] [17] Un resultado notable de este trabajo fue la observación de la vida útil extremadamente larga (60 s) del N2 [18] en su estado criogénico.
A finales de los años 1970, junto con Thomas F. Deutsch y Daniel J. Ehrlich, [19] [20] [21] [22] demostró el procesamiento químico a escala submicrométrica de las superficies de materiales electrónicos. [23] Estos experimentos demostraron la deposición de metales, el grabado de semiconductores y el dopaje de semiconductores . Uno de estos métodos, el grabado de Si inducido por láser [19] con resolución micrométrica con un láser de iones de argón , que calentaba la superficie e inducía reacciones químicas en una atmósfera de gas cloro o cloruro de hidrógeno, [19] fue comercializado posteriormente por Revise, una empresa estadounidense de equipos para semiconductores fundada por Daniel Ehrlich y Kenneth Nill. Él y sus colaboradores también desarrollaron técnicas para producir películas metálicas delgadas definidas espacialmente con fotodisociación inducida por láser . [20] [21] [22]
Su trabajo sobre el uso de la micro- (y en algunos casos la nano-)química láser para el procesamiento de materiales electrónicos condujo a su investigación a examinar la física y la química fundamentales de la microquímica láser, incluyendo la naturaleza de la fotodisociación en películas adsorbidas, [24] [25] el papel de los plasmones de superficie en la fotoquímica de superficie , [26] [27] y el papel de la química de pares electrón-hueco y las interacciones de superficie [24] [28] en la orientación de las especies de superficie.
De 1998 a 2014, él y Miguel Levy desarrollaron métodos de "despegue" basados en iones para películas delgadas monocristalinas, por ejemplo, la implantación iónica de He para generar (Crystal Ion Slicing) cortes de películas de óxido metálico (granates [25] [29] y ferroeléctricos). Se demostró que estas películas delgadas de granate eran útiles para aisladores ópticos .
En 2001, junto con Mike Steel, desarrolló nuevas fibras de cristal fotónico (fibras de cristal fotónico, PCF) con una forma de cavidad elíptica de los tubos [30] [31] y características como alta birrefringencia con una operación monomodo estable (cero walk off).
En 2002 fue pionero en el desarrollo de cables fotónicos de Si sobre silicio sobre aislante para un nuevo dispositivo lineal compacto pasivo, activo y óptico. [32] Su trabajo en fotónica de Si no lineal con sus estudiantes y Jerry Dadap y Nicolae Panoiu se describe en esta referencia. Su grupo llevó a cabo los estudios iniciales de fotónica de nanocables de Si lineal y no lineal, incluyendo en 2001 la amplificación Raman (amplificador óptico) en tecnología SOI ( silicio sobre aislante , es decir, cables de silicio sobre una base aislante, con dimensiones en el rango submicrónico) [33] Además, desarrolló un interruptor termoóptico de Si de alta velocidad y demostró la mezcla de cuatro ondas bombeada por diodos en las guías de ondas. [34] En un trabajo posterior, él, junto con estudiantes y colegas en IBM Watson Lab, demostró el primer oscilador paramétrico óptico de alta ganancia utilizando una guía de ondas de cable de Si bombeada ópticamente. [35] Este dispositivo funcionó por encima del umbral de absorción de dos fotones y, por lo tanto, no se vio afectado por este mecanismo de pérdida no lineal.
Su investigación sobre guías de ondas de alambre de Si , así como su trabajo anterior en dispositivos de guías de ondas III-V, condujeron a un gran esfuerzo para desarrollar una herramienta de diseño de óptica integrada más eficaz que estuviera comúnmente disponible en ese momento. [36] [37] El trabajo de simulación óptica computacional condujo a la fundación de RSoft por Robert Scarmozzino, una importante empresa de simulación óptica integrada.
En 2005, junto con Steve Brueck, Nicholae Panoiu, S. Zhang y W. Fan, demostró con la primera observación de infrarrojo cercano. [38] [39] metamateriales de índice de refracción negativo .
Su investigación en interacciones de luz con superficies y estas capas de cristal condujo a una serie de experimentos importantes que muestran el papel de los dipolos de superficie para orientar moléculas para la fragmentación foto- y electrónica anisotrópica y la importancia de la cobertura en el control del mecanismo de fragmentación de moléculas unidas a la superficie en presencia de iluminaciones UV, y finalmente (como se mencionó anteriormente) el papel de los plasmones de superficie en la mejora y localización de fotorreacciones de superficie. Además, su investigación utilizando fotoemisión de dos fotones con láseres UV pulsados fue instrumental en los primeros estudios de estados de imagen en superficies metálicas monocristalinas vecinales. [40] [41] [42]
Más recientemente, en colaboración con Kevin Knox, Wencan Jin, Po-chun Yeh, Nader Zaki y Jerry Dadap, utilizó fotoemisión UV estrechamente enfocada basada en un sistema SPE-LEEM para llevar a cabo los primeros estudios de fotoemisión de muestras individuales de grafeno exfoliado y dicálogouro de metal de transición y la influencia de la corrugación de la superficie y el número de capas en la estructura electrónica de la muestra. [43] [44] [45] [46]
Hasta el 11 de noviembre de 2015, las publicaciones de Osgood han sido citadas 13.696 veces y tiene un índice h de 65. [47]
Premios
Mientras estaba en el MIT, recibió una beca predoctoral de la Fundación Hertz. [48] En 1989, recibió la beca John Simon Guggenheim [49] para estudios en interacciones luz-superficie.
En 1969 recibió el Premio Samuel Burka [50] del Laboratorio de Aviónica de Estados Unidos [51] y el Premio RW Wood de 1991. [52] Fue miembro de la Optical Society , [53] del IEEE [54] y de la American Physical Society (APS). [55]
De 1991 a 1993 fue conferenciante itinerante distinguido de la APS y de 1986 a 1987 de IEEE CLEO y fue orador plenario en la OITDA (Asociación Japonesa de Desarrollo de la Industria y Tecnología Optoelectrónica).
De 1981 a 1988 fue editor asociado del IEEE Journal of Quantum Electronics y formó parte del consejo asesor editorial de la Springer Series in Materials Science.
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- ^ Directorio de miembros del IEEE. 1995, pág. 262
- ^ Beca APS en aps.org
Enlaces externos
- Sitio web de Richard M. Osgood