Walter Kohn byl americký teoretický fyzik z Rakouska a teoretický chemik, který v roce 1998 získal Nobelovu cenu za chemii za rozvoj teorie funkcionality hustoty. Cenu sdílel s Johnem Popleem, který nezávisle vykonával výpočetní práci v kvantové mechanice. Kohnova hustotně-funkční teorie pomohla začlenit kvantové mechanické efekty do elektronické hustoty. Navíc to bylo kvůli jeho teorii, že věková víra v účetnictví každého elektronového pohybu byla zmařena. Místo toho ukázal, že je možné se podívat na průměrnou hustotu elektronů v prostoru. To poskytlo vědeckému světu lepší porozumění a nový pohled na výpočty zahrnující chemické struktury a reakce. Také to zjednodušilo výpočet potřebný k pochopení elektronové vazby mezi atomy uvnitř molekul. Za jeho života byl Kohn nadšený mnoha cenami a vyznamenáními za jeho pozoruhodný příspěvek k science. Byl členem řady prestižních vědeckých institucí a komunit.
Dětství a raný život
Walter Kohn se narodil 9. března 1923 ve Vídni v Rakousku v Salomon a Gittel Kohn. Jeho nejranější vzpomínkou na jeho dětství byla vzpomínka na podrobení rakouského nacistického režimu.
Kohn získal své rané vzdělání z veřejné základní školy. Později se zapsal na Akademische Gymnasium, kde vyvinul zájem o latinu a řečtinu.
V roce 1938, když Hitlerovo Německo anektovalo Rakousko, byli Kohnovi finančně a sociálně pošpinění. Jejich rodinný podnik byl zabaven a byli zbaveni svobody. Mladý Kohn byl ze školy vyloučen. Následně vstoupil do židovské školy, kde rozvíjel svůj zájem o matematiku a vědu.
Během druhé světové války byl Kohn transportován do Anglie při slavné záchranné operaci Kindertransport, jeho rodiče nebyli schopni opustit Rakousko. Poprvé byl převezen do Anglie, kde zůstal u Hauffů, kteří měli obchodní vztah se seniorem Kohnem. Protože však měl německou národnost, poslali jej do Kanady Britové. V Kanadě byl jeho opatrovníkem dr. Bruno Mendel.
Nakonec se usadil v táboře v Trois-Rivieres, který byl určen pro německé zajatce a uprchlíky v Kanadě. Kohn dokončil studium na střední škole ze vzdělávacích zařízení v táboře. Akademicky jasný, složil maturitní zkoušku na McGill University a zkoušky z matematiky, fyziky a chemie na vyšší matrikulační úrovni.
Kohn úspěšně získal přijetí na University of Toronto. Protože mu nebylo dovoleno vstoupit do budovy chemie, zvolil místo toho fyziku a matematiku. V roce 1945 absolvoval bakalářskou praxi v oboru aplikovaná matematika ao rok později mu byl udělen titul MA.
Kohn získal stipendium Lehmanna a vstoupil na prestižní Harvardovu univerzitu. Pod vedením Juliana Schwingera pracoval jako předmět své disertační práce na Greenově variační metodě problému rozptylu tří těl. V roce 1948 dosáhl Kohn úspěchu objevením elementární formulace pro variační princip rozptylu. Ve stejném roce mu byl udělen titul PhD z fyziky.
Kariéra
Po ukončení doktorského studia zůstal Kohn v Harvardu a sloužil jako výzkumný pracovník a učitel. Dva roky sdílel kancelář se Sidney Borowitz a pomáhal Schwingerovi v jeho práci na kvantové elektrodynamice a nově vznikající teorii silných interakcí mezi nukleony a mezony.
Na Harvardu se také dostal pod vliv Van Vlecka a subžánru fyziky pevných látek. Kohn dokonce během jeho nepřítomnosti dočasně předsedal Vleckově pozici jako učitel fyziky v pevné fázi. Tato práce mu dala příležitost rozšířit své znalosti v nové fyzikální aréně, která mu byla relativně méně známa.
V roce 1950 zajistil stipendium na Národní radě pro výzkum v Kodani. Současně také získal práci v Carnegie Institute of Technology. Vyžádal si volno a splnil své stáž v Kodani. V Kodani se obrátil na fyziku pevných látek. Působil jako náhradní učitel předmětu a spolu s Resem Jostem zkoumal tento předmět.
V roce 1952 se přestěhoval do Carnegie Institute of Technology. V Carnegie, on dělal hodně z jeho klíčové práce na vícenásobné rozptylové pásové strukturové práci, nyní známý jako KKR metoda. Mezi další jeho práce patří obraz kovového povrchu Fermiho v phononovém spektru, exponenciální lokalizace Wannierových funkcí a povaha izolačního stavu.
V roce 1953, podporovaný Vanem Vleckem, získal letní zaměstnání v Bell Labs jako asistent W. Shockleyho. Jeho projekt byl zaměřen na radiační poškození Si a Ge energetickými elektrony, kritické pro použití tehdy nově vyvinutých polovodičových zařízení pro aplikace ve vesmíru. Bell Labs, přední centrum výzkumu v oblasti fyziky pevných látek, se stal letním domovem Kohna, kam se každoročně vrací až do roku 1966.
Kohnovo spojení s Bell Labs ho přimělo zapojit se do fyziky polovodičů. Jeho spolupráce s Luttingerem přinesla plodné výsledky, protože oba přišli s několika neznámými pojmy ve fyzice polovodičů, včetně vývoje efektivního Hamiltoniana v přítomnosti magnetických polí, vývoje první ne heuristické derivace Boltzmanovy transportní rovnice pro kvantové mechanické částice a vývoj Luttinger-Kohnova modelu polovodičové pásové struktury.
V roce 1960 se Kohn ujal akademického postavení jako předseda katedry fyziky na tehdy nově založené Kalifornské univerzitě v San Diegu. V roce 1963 strávil sabatický semestr na Ecole Normale Superieure v Paříži, když zahájil svou práci na vývoji teorie hustotních funkcí.
Kohnovo hledání informací o tom, zda je slitina zcela nebo jen částečně charakterizována elektronickým distribucí hustoty, vedlo k jeho odhalení aktu, který pro jednu částici existuje výslovný elementární vztah mezi potenciálem a hustotou základního stavu. Uvědomil si, že dva různé potenciály s přidruženými různými pozemními stavy mohou vést ke stejné distribuci hustoty.
Položil základy pro teorii, podle níž není nutné počítat s pohybem každého elektronu. Místo toho se člověk mohl podívat na průměrnou hustotu elektronů v prostoru. Jeho nález představil nové příležitosti pro výpočty zahrnující chemické struktury a reakce.
Spolu s jeho spolupracovníkem Pierrem Hohenbergem přišel Kohn s variačním principem Hohenberg Kohn (HK), který poskytl podrobnosti o jeho zjištěních. Duo publikovalo zprávu s různými aproximacemi.Věta Hohenberg-Kohn byla dále rozvíjena ve spolupráci s Lu Jeu Shamem. Kohn a Sham přišli s Kohn-Shamovými rovnicemi, které se staly standardním pracovním koněm vědy o moderních materiálech a používají se dokonce v kvantových teoriích plazmatu
Kohnův stint na kalifornské univerzitě v San Diegu trval až do roku 1979. Poté přijal pozici zakládajícího ředitele v Institutu pro teoretickou fyziku nové Národní vědecké nadace v Santa Barbara. Tam pokračoval v práci s postdoktorandskými kolegy na DFT.
V roce 1984 nastoupil na pozici profesora na katedře fyziky na University of California v Santa Barbara. Pokračoval tam až do konce svého života.
Hlavní díla
Kohnův nejvýznamnější přínos přišel s vývojem teorie hustoty a funkčnosti. Po celou dobu své kariéry používal kvantovou mechaniku k pochopení elektrospojení mezi atomy za vzniku molekul. V roce 1964 položil základy teorie, která uvádí, že není nutné počítat s pohybem každého elektronu. Místo toho se člověk mohl podívat na průměrnou hustotu elektronů v prostoru. To poskytlo vědeckému světu lepší porozumění a nový pohled na výpočty zahrnující chemické struktury a reakce. Také to zjednodušilo výpočet potřebný k pochopení elektronové vazby mezi atomy uvnitř molekul.
Ocenění a úspěchy
Za svůj přínos v oblasti polovodičové fyziky získal americkou fyzickou společnost cenu Olivera E. Buckleyho a Davison Germerovu cenu. Obdržel také Feenburskou medaili.
V roce 1988 obdržel Národní medaili vědy.
V roce 1998 dostal Kohn prestižní Nobelovu cenu za chemii za rozvoj teorie hustotně funkční. Cenu sdílel s Johnem Popleem.
Rakousko ho poctělo cenou Rakouské dekorace za vědu a umění a Velkou výzdobou cti ve Stříbře s hvězdou za služby Rakouské republice.
Získal čestný doktorát na University of Oxford a Harvard University.
Byl zvolen za cizího člena Královské společnosti. Dále se stal členem Americké akademie umění a věd, Národní akademie věd a Mezinárodní akademie kvantové molekulární vědy. Stal se čestným členem Rakouské akademie věd.
Osobní život a odkaz
Kohn byl za svého života dvakrát ženatý. Jeho první manželství bylo s Lois Adams a později se oženil s Marou Schiffovou.
Zemřel na rakovinu čelistí 19. dubna 2016 ve věku 93 let.
Rychlá fakta
Narozeniny 9. března 1923
Národnost Rakušan
Zemřel ve věku: 93 let
Sun Sign: Ryby
Narodil se ve Vídni v Rakousku
Slavný jako Fyzik a chemik
Rodina: Manžel / manželka -: Lois Kohn (m. 1948), Mara Schiff (m. 1955) děti: Ingrid Kohn, Marilyn Kohn, Martin Steven Kohn, Minna Kohn, Ros Dimenstein, Sharon Ruth Kohn, Thomas David Kohn Zemřel: 19. dubna 2016 Město: Vídeň, Rakousko Další fakta: 1998 - Nobelova cena za chemii 1963 - Guggenheimovo stipendium pro přírodní vědy USA a Kanada 2008 - vyznamenání za služby Rakouské republice 1999 - Rakouská dekorace pro vědu a umění 1961 - Cena Olivera E. Buckleyho za kondenzovanou hmotu - fyzika pevných látek 1977 - cena Davissona-Germera za atomovou nebo povrchovou fyziku 1988 - Národní medaile vědy pro fyziku
