デボラ・S・ジン

デボラ・S・ジン
金秀兰
生まれる	( 1968-11-15 )1968年11月15日 スタンフォード、カリフォルニア州、米国
死亡	2016年9月15日(2016-09-15)（47歳） コロラド州ボルダー、米国
母校	プリンストン大学( BA ) シカゴ大学( PhD )
知られている	フェルミオン凝縮体
受賞歴	マッカーサーフェローシップ（2003年） ベンジャミン・フランクリン賞（2008年） アイザック・ニュートン賞（2014年）
科学者としてのキャリア
フィールド	物理
機関	国立標準技術研究所 コロラド大学ボルダー校
論文	多重遷移を伴う重い電子超伝導体の相図の実験的研究 (1995)
博士課程の指導教員	トーマス・F・ローゼンバウム
博士課程の学生	ブライアン・L・デマルコ シンディ・リーガル
Webサイト	コロラド州のジングループ

デボラ・シュウラン・ジン（簡体字：金秀兰、繁体字：金秀蘭、ピンイン：Jīn Xiùlán、1968年11月15日 - 2016年9月15日）は、アメリカの物理学者であり、アメリカ国立標準技術研究所（NIST）の研究員、コロラド大学物理学部の非常勤教授、コロラド大学とのNIST共同研究所であるJILAの研究員であった。^{[1] [2]}

彼女は極性分子量子化学の先駆者とみなされていた。^{[3] [4]} 1995年から1997年まで、彼女はJILAでエリック・コーネルとカール・ウィーマンと共に働き、希薄気体のボーズ・アインシュタイン凝縮に関する初期の研究のいくつかに関わった。^[5] 2003年、JILAのジン博士のチームは、新しい形態の物質である最初のフェルミオン凝縮を作った。 ^[6]彼女は磁気トラップとレーザーを使用して、フェルミオン原子ガスを零度の1000億分の1度未満まで冷却し、量子縮退と分子ボーズ・アインシュタイン凝縮の形成をうまく実証した。^{[7] [8]}ジンは、ノーベル物理学賞の有力候補として頻繁に挙げられた。^{[9] [10]} 2002年、ディスカバー誌は彼女を科学界で最も重要な50人の女性の1人に選出した。^[11]

ジンはカリフォルニア州サンタクララ郡で生まれました。^[12]ジンは3人兄弟の1人で、フロリダ州インディアンハーバービーチで育ちました。^[13]父親は物理学者で、母親はエンジニアとして働く物理学者でした。^{[13]父親のロン・ジンは1933年に}福州で生まれ、2010年に亡くなりました。^[14]

ジンは1990年にプリンストン大学を優秀な成績で卒業し、 「ミリ波ボロメータ検出器の冷却に使用するための凝縮ポンプ式希釈冷凍機」と題する卒業論文を完成させた後、物理学の学士号を取得した。 ^{[15] [5] [16]彼女は1990年に}アレン・G・シェンストーン物理学賞を受賞した。

その後、ジンはシカゴ大学で学び、 1990年から1993年までNSF大学院研究員として研究し、1995年に物理学の博士号を取得し、トーマス・フェリックス・ローゼンバウムの指導の下、「多重遷移を伴う重いフェルミオン超伝導体の相図の実験的研究」と題する博士論文を完成させた。^[17]

博士号を取得した後、ジンはコロラド州ボルダーにあるJILA（合同天体物理学研究所）のエリック・コーネルのグループにポスドク研究員として参加した。凝縮系から原子物理学へのこの変化は、彼女に新しい一連の実験技術を学ぶことを要求した。ジンは、コーネルのグループが最初のルビジウム・ボース・アインシュタイン凝縮（BEC）を達成した直後に加わり、その特性を特徴付ける実験を行った。^[18]

1997年、ジンはJILAで自身のグループを結成した。2年以内に、彼女はフェルミオン原子の最初の量子縮退ガスを作成する能力を開発した。この研究は、BECの以前の研究と、原子の希薄ガスを1μKまで冷却する能力に触発された。BEC内の粒子間の弱い相互作用は、興味深い物理学をもたらした。フェルミオン原子は、十分に低い温度で類似の状態を形成し、超伝導材料におけるクーパー対の生成に似た現象でフェルミオンがペアになるという理論が立てられた。^[19]

この研究は、ボソンとは異なり、パウリの排他原理によりフェルミオンは同時に同じ量子状態を占めることができず、したがって冷却メカニズムに関して制限があるという事実によって複雑になった。最初のBECを作成するために十分に低い温度に達するために使用された重要な技術である蒸発冷却は、十分に低い温度ではフェルミオンにはもはや効果的ではない。この問題を回避するために、ジンと彼女のチームは2つの異なる磁気サブレベルのカリウム40原子を冷却した。これにより、異なるサブレベルの原子が互いに衝突し、蒸発冷却の有効性が回復した。この技術を使用して、ジンと彼女のグループは約300 nKの温度、つまり混合物のフェルミ温度の半分の温度で縮退フェルミガスを生成することができた。 ^{[20] [21]}

2003年、ジンと彼女のチームはフェルミオン原子のペアを凝縮することに初めて成功しました。彼らは、フェシュバッハ共鳴を使用して原子の極低温フェルミガスの相互作用強度を調整するだけで作成された分子ボーズ・アインシュタイン凝縮体を直接観察しました。彼女は、バーディーン・クーパー・シュリーファー（BCS）状態とボーズ・アインシュタイン凝縮体の間のガスの遷移を観察することができました。 ^[22]

2008年、ジンと彼女のチームは、角度分解光電子分光法（ARPES）に類似した技術を開発し、エネルギーと運動量の両方の分解能で縮退ガスの励起を測定できるようになりました。彼らはこのアプローチを使用して、BCS-BECクロスオーバーを介したフェルミオンペアリングの性質を研究しました。これは、彼女のグループが2003年に初めて調査したシステムと同じです。 ^{[23]これらの実験は、BCS-BECクロスオーバーの}擬似ギャップの最初の実験的証拠を提供しました。^[24]

ジンは、同僚のジュン・イエとともに、2008年に大きな電気双極子モーメントを持つ極性分子を極低温まで冷却することに成功し、極低温科学の最先端を進み続けた。極性分子を直接冷却するのではなく、極低温原子のガスを作り、それを首尾一貫した方法で双極子分子に変換した。この研究は、絶対零度付近での化学反応に関する新たな知見をもたらした。彼らは、最低エネルギー状態（基底状態）にあるカリウムルビジウム（KRb）分子を観察し、制御することができた。分子が衝突して破壊され、化学結合を形成する様子も観察できた。^[25]極低温原子衝突理論を専門とするジンの夫、ジョン・ボーンもこの研究で彼女と共同研究した。

ジンは米国科学アカデミーの会員（2005年）^[4]およびアメリカ芸術科学アカデミーのフェロー（2007年）に選出された。^{[26] [27]}

ジンは、以下を含む数々の名誉ある賞を受賞しました。

• 2000年、科学技術部門大統領若手キャリア賞^[1]
• 2001年、NISTサミュエル・W・ストラットン賞
• 2002年、マリア・ゲッパート・マイヤー賞^[5]
• 2002年、米国科学アカデミー研究イニシアチブ賞
• 2003年、マッカーサーフェローシップ「天才賞」^[28]
• 2003年、アーサー・S・フレミング賞（科学部門）
• 2004年、アメリカ貢献賞：科学と環境
• 2004年、サイエンティフィック・アメリカン誌の「年間最優秀研究リーダー」^[29]
• 2005年、アメリカ物理学会、II ラビ賞
• 2006年、ボンフィルス・スタントン財団科学医学賞
• 2008年、ベンジャミン・フランクリン物理学賞^[30]
• 2009年、シグマ・サイ、ウィリアム・プロクター科学賞
• 2011年、商務省NIST金メダル
• 2013年、ロレアル・ユネスコ女性科学者賞北米部門受賞者^{[31] [32]}
• 2014年、物理学研究所アイザック・ニュートン賞^[33]
• 2014年、コムストック物理学賞、「電気、磁気、放射エネルギーに関する最近の革新的な発見または研究」に対して受賞。^{[4] [7]}
• 2014年、「2014年最も影響力のある科学者」、トムソン・ロイターより発表、イエ・ジュン氏と共著

彼女の死後、アメリカ物理学会は、原子物理学、分子物理学、光物理学の分野における彼女の影響を称えるため、権威あるDAMOP大学院生賞をデボラ・ジンにちなんで改名した。^[34]

ジンはジョン・ボーン氏と結婚し、娘をもうけた。^[13]ジンは2016年9月15日にコロラド州ボルダーで癌のため亡くなった。^{[13] [35]}

• Ni, Kang-Kuen; Greiner, Markus; Ospelkaus, Silke (2017年1月31日). 「Deborah S. Jin 1968–2016: 極低温科学の先駆者」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 114 (5): 791–792. Bibcode :2017PNAS..114..791N. doi : 10.1073/pnas.1619292114 . PMC  5293022 . PMID  28039435.

ウィキメディア・コモンズには、デボラ・ジンに関連するメディアがあります。

• コロラド大学でのジンの履歴書は、2015-10-05にWayback Machineでアーカイブされています。
• Jin グループのホームページ。2015 年 9 月 20 日にWayback Machineにアーカイブされました。