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艾倫·黑格,美國公民,64歲,現為加利福尼亞大學的固體聚合物和有機物研究所所長,物理學教授。

1人個簡介

艾倫·黑格(1936— ),1936年12月22日生於依阿華州蘇城(Sioux City,Iowa)。1957 年畢業於內布拉斯加大學物理系,獲物理學士學位。1961年獲加州大學伯克利分校物理博士學位。1962年至1982年任職於美國賓夕法尼亞大學物理系,1967年任該校物理系教授。1982年起轉任美國加州大學聖巴巴拉分校物理系教授,並任該校為他所成立的高分子及有機固體研究所所長。為了加速科研成果的產業化,他與該校材料系教授P. Smith於1990年共同創立UNIAX公司並自任董事長及總裁。現為加利福尼亞大學的固體聚合物和有機物研究所所長,是一名物理學教授。因有關導電聚合物的發現而成為2000年度諾貝爾化學獎三名得主之一。 (另外兩位是:美國科學家艾倫·馬克迪爾米德和日本科學家白川英樹)。

2學術成就

艾倫.黑格教授在有機及聚合物光電子材料和器件的物理及材料科學研究領域的主要開創性貢獻有:
1973年發表對TTF-TCNG類具有金屬電導的有機電荷轉移複合物的研究,開創了有機金屬導體及有機超導體研究的先河;
1976年發表對聚乙炔的摻雜研究開創了導電聚合物的研究領域,這也促進了低維物理理論研究的發展。
1990年與蘇武沛、J.R.Schrieffer共同發表了解釋聚乙炔中元激發的SSH 模型等;
1991 年提出用可溶性共軛聚合物實現高效聚合物發光器件為聚合物發光器件的實用開闢了新途徑;
1992 年提出對離子誘導加工性的新概念,從而實現了人們多年來發展兼具高電導及加工性的導電聚合物的夢想,為導電聚合物實用化提出了新方向;
1996年首次發表共軛聚合物固態下的光泵浦激光。
艾倫.黑格十分重視將科研成果向生產力的轉化。近年來他領導UNIAX公司的研究小組解決了聚合物發光單色顯示屏的高效、長工作壽命等一系列基礎與技術問題,使聚合物發光顯示屏進入了產業化。他十分重視將基礎研究與應用研究相結合。這些使他不僅參與開創了導電聚合物的研究領域,同時20多年來他及他所領導的研究集體始終處於導電聚合物及高分子光電材料研究領域的最前沿。
到目前為止黑格教授共獲美國專利40餘項,發表論文635 篇(統計至1999年6月)。據SCI所作的1980~1989的10年統計中,在各研究領域發表論文被引用次數的排名中,他名列第64名,是該10年統計中唯一進入前100名的物理學家。

3所獲榮譽

艾倫.黑格教授作為國際知名物理學家屢獲獎勵,其中最重要的有:
1983年獲美國物理學會Oliver E. Buckley凝聚態物理獎;
1995年獲Balzan基金會的新材料科學獎;
2000年獲諾貝爾物理學獎等。
此外,Alan J. Heeger教授還被多所大學授予名譽博士學位。

4質的突破

在人們的印象中,塑料是不導電的。在普通的電纜中,塑料就常被用作導電銅絲外面的絕緣層。但本年度三名諾貝爾化獎得主的成果,卻向人們習以為常的觀念提出了挑戰。他們通過研究發現,經過特殊改造之後,塑料能夠表現得像金屬一樣,產生導電性。人們都知道塑料與金屬不同,通常情況下,它是不能導電的。在實際生活中,人們經常將塑料用作絕緣材料,普通電線中間是銅導線,外麵包著的就是塑料絕緣層。但令人驚奇的是,榮獲今年諾貝爾化學獎的人打破了人們的這個常規認識。他發現,經過某些方面的更改,塑料能夠成為導體。
瑞典皇家科學院10日決定,將2000年諾貝爾化學獎授予美國科學家艾倫·黑格、艾倫·馬克迪爾米德和日本科學家白川英樹,以表彰他們有關導電聚合物的發現。所謂聚合物,是由簡單分子聯合形成的大分子物質,塑料就是一種聚合物。聚合物要能夠導電,其內部的碳原子之間必須交替地以單鍵和雙鍵結合,同時還必須經過摻雜處理——也就是說,通過氧化或還原反應失去或獲得電子。

5推動發展

黑格、馬克迪爾米德和白川英樹等在70年代末就作出了一些原創性的發現,由於他們的開創性工作,導電聚合物成為物理學家和化學家研究的一個重要領域,併產生很多有價值的應用。利用導電塑料,人們研製出了保護用戶免受電磁輻射的電腦屏保、以及可除去太陽光的智能窗戶。除此之外,導電聚合物還在發光二極體、太陽能電池和行動電話顯示裝置等產品上不斷找到新的用武之地。

6獲獎簡介

黑格、馬克迪爾米德和白川英樹

  黑格、馬克迪爾米德和白川英樹

黑格、馬克迪爾米德和白川英樹
2000年10月10日15:15(北京時間21:15),瑞典皇家科學院宣布,三位科學家因為對導電聚合物的發現和 發展而獲得本年度諾貝爾化學獎。他們是:美國加利福尼亞大學的艾倫·J·黑格、美國賓夕法尼亞大學的艾倫·G·馬克迪爾米和日本筑波大學的白川英樹德。
人們都知道塑料與金屬不同,通常情況下,它是不能導電的。在實際生活中,人們經常將塑料用作絕緣材料,普通電線中間是銅導線,外麵包著的就是塑料絕緣層。但令人驚奇的是,榮獲今年諾貝爾化學獎的人打破了人們的這個常規認識。他發現,經過某些方面的更改,塑料能夠成為導體。 塑料是聚合體,構成塑料的無數分子通常都排成長鏈並且有規律地重複著這種結構。要想讓塑料能夠傳導電流,必須使碳原子之間交替地包含單鍵和雙鍵粘合劑,而且還必須能夠讓電子被除去或者附著上來,也就是通常說的氧化和還原。這樣,這些額外的電子才能夠沿著分子移動,塑料才能成為導體。
這三位科學家於七十年代末最先發現了這一原理,在他們的努力下,導體塑料已經發展成為化學家和物理學家們重點研究的一個科學領域。這個領域已經孕育出了一些非常重要的實際應用。他們三人因為這項傑出貢獻獲得了今年的諾貝爾化學獎。

7獲獎理由

艾倫·黑格獲獎現場

  艾倫·黑格獲獎現場

艾倫·黑格是半導體聚合物和金屬聚合物研究領域的先鋒,目前主攻能夠用作發光材料的半導體聚合物,包括光致發光、發光二極體、發光電氣化學電池以及激光等等。這些產品一旦研製成功,將可以廣泛應用在高亮度彩色液晶顯示器等許多領域。
在人們的印象中,塑料是不導電的。在普通的電纜中,塑料就常被用作導電銅絲外面的絕緣層。但2000年度三名諾貝爾化獎得主的成果,卻向人們習以為常的「觀念」提出了挑戰。他們通過研究發現,經過特殊改造之後,塑料能夠表現得像金屬一樣,產生導電性。
所謂聚合物,是由簡單分子聯合形成的大分子物質,塑料就是一種聚合物。聚合物要能夠導電,其內部的碳原子之間必須交替地以單鍵和雙鍵結合,同時還必須經過摻雜處理——也就是說,通過氧化或還原反應失去或獲得電子。

8個人自傳

艾倫·黑格

  艾倫·黑格

1936年1月22日嚴寒的早晨,我出生在愛荷華州蘇城。我的童年是在愛荷華州的阿克倫度過的,那是一個只有1000人的中西部小城,離蘇城大約35英里。我在阿克倫上的小學。我9歲時,父親便去世了。
父親死後,我們搬到了奧馬哈,這樣我母親就可以離她的娘家近一些。她單身一人撫養我們,我們與她姐姐及其孩子們住在一所房子里。
我最早的記憶之一是母親告訴我接受大學教育的重要性。我母親高中畢業的時候,獲得了上大學的獎學金,但是她父母需要她幫助養家糊口,她不得不去工作。在我這一輩之前,我父母兩家都沒有人接受過超過高中程度的教育,所以我一直十分清楚上大學是我的責任。我和我弟弟是我們這個家族裡最先獲得博士學位的人。
我的高中生活充滿樂趣和挫折,是典型的十來歲孩子的生活。高中時代最大的收穫就是遇到了我的妻子魯思,我愛她快50年了,她一直是我最好的朋友。
我在內布拉斯加大學的那些年月,是我一生中一段特殊的日子。我剛上大學時的目標是當一名工程師,我沒有想到一個人可以把科學探索當作一種職業。但是一個學期后,我確信我不適合做工程師。大學畢業時我完成了物理和數學兩門專業的學習。在大學里最精彩的課是西奧多·喬根森教的現代物理學。他把我引進了量子物理學和20世紀科學的世界。
在伯克利,我的初始目標是跟查爾斯·基特爾做純理論的論文。因此,我決定全職去獲得我的學位,我首先去找了基特爾,問他我是否可以為他工作。他卻建議我考慮同從事與理論有緊密關聯的實驗工作的人一起工作。這也許是別人給過我的最好的建議。我聽從了他的建議,加入了艾倫·波蒂斯的研究小組。
我清楚地記得我第一天在實驗室的情景。我在做「原始研究」,終於涉及了真正的物理學。關於絕緣反鐵磁體KMnF3的磁性測量,我只做了一天,就寫了一個反鐵電的反鐵磁體理論,並且非常驕傲地拿給波蒂斯看。他對我很耐心,幾天後,我向他道歉,告訴他我的理論毫無意義,他仍然對我很耐心。通過與波蒂斯的交往,我學會了如何思考物理學;更重要的是,我開始學習選擇題目的良好鑒別能力。
1975年,有關新金屬聚合物——硫氮聚合物(SN)x的第一批文章出現在文獻上。這一非同尋常的准一維金屬激發了我的興趣,我想要加入這一遊戲。我得知,賓夕法尼亞大學化學系的艾倫·馬克迪爾米德教授有硫氮聚合物的化學研究背景,我就約了他見面,目的是說服他與我合作合成(SN)x。
他同意了,一次真正的合作開始了。我們認識到,那是一個橫跨化學和物理兩個學科的長期研究,於是決定互相學習。儘管我們在每周的工作時間合作,但通常我們在沒有其他安排的星期六早晨會面,只是為了能盡量相互學習。那時,我對莫特設想的金屬-絕緣體的過渡理論著迷。很快,我們首次發現(CH)x的導電性能有了顯著提高,而且證實了導電性的提高是由絕緣體(半導體)向金屬過渡導致的。
我熱愛科學家的生活,熱愛與魯思一起分享激動和失望的日子。她使我的生活充滿了愛和美,40多年來,她也大度地容忍著我的古怪。我們夫妻二人成功地建立了一個學術王國,我們的兩個兒子,彼得和戴維都從事學術研究。彼得是一位教授、醫學博士,在凱斯西儲大學從事免疫學研究。戴維是斯坦福大學的教授和神經學家,他在那裡研究人類的視覺。獲得諾貝爾獎后,在我接受的所有祝賀當中,使我最為高興的是我的孫輩們從他們的爺爺那裡獲得的驕傲。

9受聘教授

艾倫·黑格

  艾倫·黑格

艾倫·黑格
由於艾倫·黑格的卓越貢獻,化學研究所舉行了聘任艾倫·黑格教授為化學所名譽研究員的儀式。參加聘任儀式的有科技部副部長程津培院士、國家自然科學基金委主任陳佳洱院士、中國科學院化學部副主任劉元方院士、中國科學院基礎局局長金鐸研究員、中國科學院理論物理研究所於淥院士,國家自然科學基金委副主任、化學所學委會主任朱道本院士、錢人元院士、黃志鏜院士、朱起鶴院士。
聘任儀式由王梅祥所長主持,王梅祥所長和朱道本主任向艾倫·黑格教授頒發聘書。王梅祥代表化學所在儀式上講話,他說:「艾倫·黑格教授(A.J. Heeger)是國際著名的物理學家。現為美國加州大學聖巴巴拉分校物理系教授,併兼任該校高分子及有機固體研究所所長,是國際導電高分子研究的先驅,主要研究領域包括:有機及聚合物光電子材料和器件的物理與材料科學。發表論文600多篇,獲美國專利40多項,其論文被引用次數在全世界名列第64名。艾倫·黑格教授十分重視將科研成果向生產力的轉化。近年來他領導UNIAX公司的研究小組解決了聚合物發光單色顯示屏的高效、長工作壽命等一系列基礎與技術問題,使聚合物發光顯示屏進入了產業化。由於他的傑出貢獻,榮獲2000年諾貝爾化學獎」。
艾倫·黑格教授在受聘儀式發言中風趣地說道,他是一個物理學家,在2000年成為了化學家。他用自身的例子,生動說明了學科界限越來越模糊,交叉合作是如此的重要。應邀嘉賓程津培副部長、陳佳洱主任、金鐸局長也在聘任儀式上發表了講話。
隨後,艾倫·黑格教授在學術報告廳作了題為「半導性和金屬性導電聚合物——第四代聚合物材料」的精彩報告,200多座位的學術報告廳,座無虛席,有些職工和學生甚至是一直站著聽完這場報告,並與艾倫·黑格教授進行了熱烈的討論。隨後,艾倫·黑格教授在王梅祥所長的陪同下,參觀了中國科學院納米中心、分子反應動力學國家重點實驗室、有機固體院重點實驗室、分子納米結構與納米技術院重點實驗室。

10導體塑料

艾倫·黑格

  艾倫·黑格

艾倫·黑格
導體塑料可以應用在許多特殊環境中,攝影膠捲需要的抗靜電物質、計算機顯示器的防電磁輻射罩都會用到導體塑料。而近來研發的一些半導體聚合體甚至可以應用在發光二極體、太陽能電池以及行動電話和迷你電視的顯示屏當中。
有關導體聚合體的研究與分子電子學的迅速發展有著密切的聯繫。估計將來我們能夠生產出只包含單個分子的晶體管和其它電子元器件,這將在很大程度上提高計算機的速度,同時減小計算機的體積。我們現在放在公文包里的手提電腦到那時可能只有手錶大小了。
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