[3月9日]科学历史上的今天——沃尔特·科恩(Walter Kohn)
1923年3月9日,沃尔特·科恩(Walter Kohn)出生于奥地利维也纳。他在密度泛函理论的发展中扮演了关键角色。
科恩年幼时在奥地利因纳粹迫害,被“儿童撤离行动”(Kindertransport)*营救到英国。二战爆发后,他被送往加拿大。他一开始在魁北克的一个营地,在那里有少量教育资源,科恩把它们用到极致。最后,他终于入学多伦多大学。但因为来自德奥,他不能进入化学楼,他选择了物理和数学。
科恩1945年和1946年从多伦多大学获得学士和应用数学硕士学位,1948年从哈佛大学获得物理博士学位。他的博士论文是关于三体散射问题(three-body scattering problem),导师是朱利安·施温格(Julian Schwinger)。他还受到范弗列克(J.H. Van Vleck)的不少影响。
1950年,科恩到了卡耐基梅隆大学,在那里做出了重要的关于多散射能带的工作,如今被称为KKR方法。他和贝尔实验室有联系,和华金·马萨达克·卢廷格(Joaquin Mazdak Luttinger)长期开展成果丰硕的合作(包括提出半导体能带结构中的能带模型:Luttinger-Kohn model)。
1960年,科恩去了刚成立的加州大学圣地亚哥分校。他和学生尚查尔·库马尔·玛兹穆德(Chanchal Kumar Majumdar)一起发展出“科恩-玛兹穆德定理”(Kohn–Majumdar theorem)。
科恩在去巴黎访问期间,皮埃尔·奥昂贝格(Pierre Hohenberg)发展出密度泛函理论(density functional theory,DFT)。虽然关于材料电结构的托马斯-费米方程(Thomas–Fermi model)已经提出密度函数,但科恩和奥昂贝格提出的两个“奥昂贝格-科恩理论”(Hohenberg–Kohn theorems)夯实了其理论基础。这意味着,计算所有的相互作用,并没有必要对每个电子的行为都进行单独追踪,只要知道任意电子在每个位置的概率,即电子密度,就够精确了。这项研究对理解材料的电子特性有很大贡献。这种计算上的简化,对材料科学、凝聚态物理、化学物理来说是很重要的工具,它让复杂系统的计算更准确,同时也带来很多新的洞见。科恩因此与约翰·波普尔(John A. Pople)共享1998年化学诺贝尔奖。
科恩1984年成为加州大学圣巴巴拉分校的教授,生前一直在那里工作。
科恩于2016年4月19日去世,时年93岁。
资料来源:
https://en.wikipedia.org/wiki/Walter_Kohn
https://www.britannica.com/biography/Walter-Kohn
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