エレン・D・ウィリアムズ（科学者）

エレン・D・ウィリアムズ フォーメモリRS
2016年のウィリアムズ
生まれる	(1953-12-05) 1953年12月5日（70歳） オシュコシュ、ウィスコンシン州、米国
母校	ミシガン州立大学（学士） カリフォルニア工科大学（博士号）
受賞歴	米国科学アカデミー会員（2005年） 王立協会外国人会員（2016年）
科学者としてのキャリア
機関	メリーランド大学 BP
論文	低エネルギー電子回折法による化学吸着の研究 （1982）
博士課程の指導教員	ウィリアム・ヘンリー・ワインバーグ
Webサイト	www.alumni.caltech.edu/distinguished-alumni/2016/5/27/ellen-d-williams-phd-82-chemistry

エレン・D・ ウィリアムズ（1953年12月5日生まれ）はアメリカの科学者であり、表面特性とナノテクノロジーの研究、国家安全保障の技術的問題への取り組み、BPの主任科学者としての活動、およびARPA-Eのディレクターとしての政府活動で最もよく知られています。^[1]

ウィリアムズはウィスコンシン州オシュコシュに生まれ、ミシガン州デトロイト郊外で育った。^{[2] [3]}ミシガン州立大学 に入学し、 1976年に化学の理学士号を取得した。大学院はカリフォルニア工科大学に進み、ウィリアム・ヘンリー・ワインバーグの指導のもと、1981年に化学の博士号を取得した。 ^[4]

ウィリアムズは、1981年から1983年まで、RLパークの指導の下、メリーランド大学で博士研究員として研究を行いました。その後、メリーランド大学コンピューター・数学・自然科学学部の一部である物理学および天文学部の助教授に昇進し、1987年に准教授に、1991年に物理学および物理科学技術研究所の教授に昇進しました。固体表面の形態に関する基礎研究を基に、1991年にメリーランド大学材料研究グループを設立し、1996年に材料研究科学および工学センターへと拡大しました。1996年から2009年まで同センターの所長を務めました。2000年に、彼女は著名な大学教授に任命されました。^[4]彼女は2003年にアメリカ芸術科学アカデミーに選出され、^[5] 2005年には米国科学アカデミーに選出されました。 ^[2] 彼女は2009年から2011年まで包括的核実験禁止条約に関する技術的問題に関するNAS委員会の委員長を務めました。

2010年、ウィリアムズはUMDを休職し、BPの主任科学者となり、2014年4月までその職を務めた。その後、 2013年11月にバラク・オバマ大統領からARPA-Eの所長に指名され、上院の承認を待っていたが、エネルギー長官室の上級顧問となった。2014年12月8日に承認され、その後ARPA-Eで宣誓した。^[6] 2017年1月のオバマ政権の終了までARPA-Eの所長を務め、その後メリーランド大学の著名な大学教授に復帰した。2020年5月、ウィリアムズはメリーランド大学地球システム科学学際センターの所長に任命された。彼女の所長としての5年間の任期は2020年7月に始まりました。^{[7]彼女はオーストラリアの}ARC未来低エネルギー電子技術卓越センターの国際科学諮問委員会の委員を務めています。^[8]

実験表面科学におけるウィリアムズの研究では、統計力学における基本的な問題、特にナノテクノロジーの実用的応用を研究しています。彼女の研究グループは、表面上の原子スケール構造の直接画像化技術の応用を開拓しました。彼女は理論家と密接に協力し、触媒、薄膜成長、ナノエレクトロニクスの分野で重要な理論的および概念的問題に対処する実験を設計しました。彼女は 200 を超える学術論文を発表しており、それらは 8,000 回以上引用されています。彼女の最も広く引用されている研究には、少なくとも 4 つの基礎研究分野 (以下の「選択された出版物」を参照) が含まれます。グラフェンの構造と輸送の関係、表面形態とステップ変動、表面欠陥との電子的相互作用、および吸着質相互作用です。

ウィリアムズは、学術研究と並行して、主にエネルギー省と国防総省を通じて米国政府に技術的助言を提供することに幅広く取り組んできた。その経験の結果、2009年に彼女は核実験の検証の問題に関する研究を主導するよう依頼された。^[9]これは、1999年に上院が条約を批准しない決定をした際に挙げられた懸念事項の1つであった。その結果作成された報告書^[10]は、米国と包括的核実験禁止機関（CTBTO）の検証能力を検証し、1999年の米国の批准しない決定後、数年間で検出能力が大幅に向上したことを示している。この報告書は、最先端の検出能力をさまざまな種類の拡散の脅威の文脈に位置付けており、意思決定者に貴重な文脈を提供している。報告書はまた、米国とCTBTOの両方で検証の技術的能力を維持し、継続的に向上させることの重要性を強調している。ウィリアムズは、米国政府に重要な科学技術問題について助言を行う独立した科学者グループであるJASONの副議長です。 ^[11]

BP では、ウィリアムズはグループ テクノロジー部門で働き、テクノロジー プログラムの保証、戦略的研究およびプログラム開発を担当しました。在職初期には、BP のメキシコ湾研究イニシアチブの最初の諮問体制を構築しました^[12] 。社内では、分子化学、流体力学、分散センシング、および「ビッグ データ」分析における高度な計算手法の導入拡大を提唱しました。また、エネルギーの観点から見た天然資源の制約に関する戦略的複数大学研究プログラム (エネルギー持続可能性チャレンジ) を主導しました^[13] 。 このプログラムから生まれた大学の広範な研究出版物に加えて、ESC チームはエネルギー資源問題に関する 3 つの参考小冊子、「ESC 材料ハンドブック」、「エネルギー産業における水」、「エネルギー産業におけるバイオマス」も作成しました^{[16] 。ウィリアムズ} は、世界が必要とするエネルギーを持続的に供給するためには科学技術の進歩が必要であると広く訴えてきました^{[17] 。}

ARPA-Eでの役割が上院で承認される前、ウィリアムズはエネルギー省の技術移転政策、問題、計画について長官の上級顧問を務めていました。彼女はエネルギー省の広範な研究開発活動の経済的影響を拡大するために、 エネルギー省に新しい技術移行局^{[18]を設立しました。}

ウィリアムズ氏はARPA-Eの設立6周年直前に加わった。当時、ARPA-Eの現行および修了生の技術開発プログラム^[19]のポートフォリオは、初期段階から技術的準備のより成熟した段階までにわたるエネルギー技術イノベーションのパイプラインを形成していた。ARPA-Eの独自の運用モデルでは、プロジェクトが野心的な技術目標と商業目標の両方に照らして管理されており、成熟したプロジェクトの多くが後続の投資家にとって魅力的であることが証明され、フィールドテスト中の製品や初期段階の商用製品を持っていた。^{[20] [21]} ARPA-E在職中、ウィリアムズ氏はARPA-Eの資金提供を受けて活動するイノベーションチームをより適切にサポートするためにARPA-Eの管理プロセスを合理化すること、新技術を商業的に取り入れるための準備においてチームに与えられるサポートを強化すること、そして厳格な評価慣行を確立することに注力した。彼女の指揮の下、ARPA-Eは計画されている年間シリーズの影響評価の最初の2つを作成した。^{[22] [23]}

2016年、ウィリアムズはロンドン王立協会の外国人会員（ForMemRS）に選出された。 ^[24]その他の栄誉としては以下が挙げられる。^[4]

ウィリアムズは、次のような査読付き 科学雑誌論文を多数執筆または共著しています^[1]。

ウィリアムズ氏は、これまでのキャリアを通じて培った実験的アプローチを応用し、共同研究者のマイケル・フューラー氏と協力し、グラフェンの特性を定義する上で重要な構造変動と欠陥相互作用に関する初期の理解を深めました。

ウィリアムズの研究グループは、シリコン表面がミクロンスケールで構造を可逆的に変化させるという驚くべき能力を発見し、そのような変化が表面のステップの自由エネルギーの変化によって熱力学的に定義される方法を実証しました。その後のグループの実験作業により、構造とステップの変動の観察が普遍的に適用可能な理論的形式に巧みに位置付けられました。

ウィリアムズ氏のグループはまた、表面構造と電界および電流との相互作用についても研究しました。彼らは、電子が原子に衝突することで生じる非常に小さな運動量移動が、表面付近の物質にミクロン単位の再配置を引き起こす仕組みを実証しました。

ウィリアムズの卒業研究は、一酸化炭素や水素などの触媒として重要な分子が金属表面とどのように相互作用するかを研究したものです。彼女は、そのような分子が表面上でどのように組織化されるか、また分子 (表面上に置かれた後は「吸着物」と呼ばれる) が互いにどのように相互作用するかについて、独創的な観察を行いました。そのような吸着物の性質と表面上の構造形成との関係は、ウィリアムズのその後の研究すべてに影響を与えました。