ジェラルド・マハン

ジェラルド・デニス・マハン（1937年11月24日 - 2021年11月21日）は、アメリカの物性物理学者であり、物質の輸送と光学特性、固体デバイスを専門に研究していた。量子熱電能率と酸化亜鉛バリスタの発明で知られる。また、時間依存局所密度近似（TDLDA）を開発し、量子多体物理学に関するさまざまな著書を執筆している。

マハン氏はゼネラル・エレクトリック研究所（1963～1967年）に勤務し、オレゴン大学（1967～1973年）、インディアナ大学（1973～1984年）、テネシー大学（1984～2001年）、ペンシルベニア州立大学（2001～2021年）で物理学の教授を務めた。また、オークリッジ国立研究所（1984～2001年）でも勤務した。

ジェラルド・デニス・マハンは1937年にオレゴン州ポートランドで生まれました。

マハンはフランクリン高校を首席で卒業した。ハーバード大学で物理学を学び、 1959年に優秀な成績で卒業した。1964年、カリフォルニア大学バークレー校でジョン・ホップフィールドの指導の下、励起の線形分散を説明した功績により物理学の博士号を取得した。

卒業後、彼はゼネラル・エレクトリック研究所の研究員となった（1963～1967年）。1967年までゼネラル・エレクトリック（GE）でフルタイムで働き、その後28年間パートタイムで勤務した。これはGEの研究史上、最も長期にわたるパートタイムの継続関係の1つである。^[要出典] 

1967年、マハンはオレゴン大学の物理学教授となった。オレゴン大学在学中、彼はX線エッジに関する研究を続け、その範囲を表面科学や誘電体の微視的理論にまで広げた。彼はアルフレッド・P・スローン財団からスローン研究フェローシップを授与され、1970年にはイギリスのケンブリッジ大学キャベンディッシュ研究所で研究を行った。マハンは1973年にインディアナ大学の教授となった。

インディアナ大学在職中、彼はチャルマース大学およびニールス・ボーア研究所のスティグ・ルンドクヴィストから、スウェーデンのヨーテボリにあるチャルマース研究所で1年間の長期研究を行うよう招かれた。これがチャルマース大学およびスウェーデン物理学との長きにわたる協力関係を育むことになった。1984年、テネシー大学とオークリッジ国立研究所は、テネシー州の科学の質と知名度を高めるために、共同の著名科学者プログラムを創設した。マハンはこのプログラムの初代メンバーとして採用され、テネシー州に異動した。彼は研究を継続したが、研究マネージャーとして多くの時間を費やした。テネシー大学学長ラマー・アレクサンダーの在任中、彼は新入生に物理学を教えるようマハンを採用し、彼は10年間その職を務めた。当時、新入生に物理学を教える全米科学アカデミーの会員は多くなかった。2001年、マハンはペンシルベニア州立大学の教員に著名教授として採用された。彼は専門分野を熱電およびナノチューブの熱輸送システムにまで広げました。2016年にペンシルベニア州立大学を退職し、2016年から2020年まで マサチューセッツ工科大学の非常勤教授を務めました。

マハン氏はその後、米国および世界各地の科学組織のリーダーを務めた。アメリカ物理学会の評議員（理事会）を務めた。米国科学アカデミー第3部会の書記（部長）も務めた。第3部会には、応用数学、コンピューターサイエンス、工学、応用物理科学が含まれる。また、第33部会（応用物理科学）の書記も務めた。ブラジルのブラジリアにある国際凝縮物質物理学センター（ICCMP）の初代会長を務めた。ICCMP会長として、南米と米国、欧州の物理学者間の協力を促進するために精力的に旅を続けた。

GE在籍中、マハンは3人のロシア人、アレクセイ・アブリコソフ、レフ・ゴルコフ、イゴール・ジャロシンスキーが開発した数学的手法を応用し、グリーン関数を理論的な固体物理学に応用する先駆者となった。X線エッジ理論はこの研究の一部であった。この方法を使用して得られた結果は、当時は議論を呼んだが、後の実験結果によってほぼ普遍的に支持され、最終的には基本的な数学的手法として受け入れられた。チャールズ・デュークはGE在籍中にマハンと緊密に協力し、これらの手法を学んで応用し、半導体ダイオードを横切る電子のトンネル効果の発見につながった。彼はインタビューで「基本的に、ジェリーが固体物理学を教えてくれた」と語ったと引用されている。^{[1] [2]}

インディアナ大学在職中、彼は研究分野をバリスタにまで広げ、GEの同僚と共同研究を行った。バリスタの機能（極めて非線形なデバイス）を説明する数学モデルを開発し、バリスタの有効性を大幅に向上させた。ロイド・チェイスと緊密に協力し、高密度固体電池の製造に使用されるベータアルミナのラマン散乱を初めて行った。

彼は興味の対象を広げ続け、ウォルター・コーンの局所密度近似(LDA) を発明した研究を基に、時間依存局所密度近似 (TDLDA) を共同発明しました。彼は後に、元博士課程の学生であるクンブル・スバスワミーと共同で、このテーマに関する「Local Density Theory of Polarizability 」という本を執筆しました。

マハンは科学的才能の育成に尽力し、インディアナ大学在学中に数人の博士課程の学生を指導した。その中には、スティーブン・ガービン（1977年から1978年までの2年間、博士研究員）、ウィルフリード・ヘンシュ（1981年から1982年までの2年間、博士研究員）、^[3]ウィリアム・パーディー、ジウィー・ウー、マッツ・ジョンソン、ペッター・ミンハーゲンなどがいる。ウィルフリード・ヘンシュは、半導体における電流抵抗問題を説明する先駆的な研究をマハンと行い、また、熱と固体中の電気の輸送を記述する 量子ボルツマン方程式を説明する新しい解析手法を用いた研究をマハンと行った。

ペンシルベニア州立大学では、ピーター・エクルンドとともにカーボンナノチューブとシリコンナノワイヤの振動特性について研究しました。

マハンは先駆的な研究で高く評価され、アメリカ物理学会フェロー（1974年）、^[4]米国科学アカデミー会員（1995年）、^[5] アメリカ芸術科学アカデミー会員（2005年）、スウェーデンのヨーテボリにある王立芸術科学協会外国人会員（2008年）、欧州連合のエラスムス・ムンダス講師（2011年）に選出された。 2016年にはスウェーデンのヨーテボリにある チャルマース大学から名誉博士号を授与された。

受賞歴

• 国立科学財団博士研究員、1959-1961年
• スローン研究員、1968-1970
• ルーサー・ダナ・ウォーターマン研究賞、1979年、インディアナ大学優秀科学者共同受賞
• 1984年、ゼネラル・エレクトリック社、 ZnOバリスタの開発によりダッシュマン賞共同受賞
• 1989年、チリカトリック大学、センテニアルメダル
• エバリー科学大学メダル、2007年
• 2015年国際熱電学会熱電部門優秀賞^[6]

• Mahan, GD (1990). 『粒子物理学』（第2版）. Springer. ISBN 978-0-306-43423-5。
• Mahan, GD (2000). 『粒子物理学の諸相』（第3版）. Springer. ISBN 978-1-4419-3339-3。
• マハン、GD (2011)。凝縮物質の要約（第2版）。プリンストン大学出版局。ISBN 978-0-691-14016-2。
• マハン、GD (2009)。『量子力学の要点』プリンストン大学出版局。ISBN 978-0-691-13713-1。
• Mahan, GD; Subbaswamy, KR (1990)。分極率の局所密度理論。Plenum Press。ISBN 978-1-4613-5493-2。
• マハン、GD (2002)。応用数学。シュプリンガー。ISBN 978-1-4613-5493-2。
• Cahn, SB; Mahan, GD; Nadgorny, BE (2004)。『物理学の問題へのガイド（第2部）: 熱力学、統計物理学、量子力学』Kluwer academic publisheders. ISBN 0-306-45291-X。
• Mahan, Gerald D.; Roth, Walter L. 編 (2013)。『超イオン伝導体』Springer。ISBN 978-1-4615-8789-7。（電子書籍）

• Mahan, GD (2009). 「金属と非金属間のカピツァ抵抗」. Phys. Rev. B. 79 : 075408. doi :10.1103/PhysRevB.79.075408.
• Duarte, N.; Mahan, GD; Tadigadapa, S. (2009). 「接合効果によるナノワイヤの熱出力増強」Nano Letters . 9 (2): 617–22. Bibcode :2009NanoL...9..617D. doi :10.1021/nl802882h. PMID  19166287.
• Jeon, GS; Mahan, GD (2009). 「単層窒化ホウ素ナノチューブの格子振動」. Phys. Rev. 79 ( 8): 085424. Bibcode :2009PhRvB..79h5424J. doi :10.1103/PhysRevB.79.085424.
• Mahan, GD (2010). 「極性結晶における表面ポラリトンとイメージポテンシャルの理論」. Phys. Rev. B. 81 ( 19): 195318. Bibcode :2010PhRvB..81s5318M. doi :10.1103/PhysRevB.81.195318.
• MW Cole、VH Crespi、MS Dresselhaus、G. Dresselhaus、JE Fischer、H. Rodriguez Gutierrez、K. Kojima、GD Mahan、AM Rao、JO Sofo、M. Tachibana、K. Wako、Q. Xiong (2010)。「ナノスケールカーボンおよびナノワイヤの構造、電子、光学および振動特性：口頭レビュー」。J . Phys. Condens. Matter . 22 ( 33): 334201。Bibcode  : 2010JPCM ...22G4201C。doi :10.1088/0953-8984/22/33/334201。PMID 21386491。S2CID  2513464。{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)。
• MW Cole、VH Crespi、G. Dresselhaus、MS Dresselhaus、G. Mahan、および JO Sofo (2010)。「Peter Clay Eklund: 科学的伝記」。J . Phys. Condens. Matter . 22 (33): 330301. doi :10.1088/0953-8984/22/33/330301. PMID  21386361。{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
• Mahan, GD (2010). 「表面ポラリトンの量子化」. Phys. Rev. B. 82 ( 16): 165318. Bibcode :2010PhRvB..82p5318M. doi :10.1103/PhysRevB.82.165318.
• Mahan, GD (2011). 「AB 超格子における熱輸送」. Phys. Rev. B. 83 ( 12): 125313. Bibcode :2011PhRvB..83l5313M. doi :10.1103/PhysRevB.83.125313.
• Mahan, GD (2011). 「熱のトンネル効果」. Appl. Phys. Lett . 98 (2): 132106. Bibcode :2011ApPhL..98b2106W. doi :10.1063/1.3541885.
• Mahan, GD; Berland, K. (2011). 「ドナー結合に対する極性補正の理論」. Phys. Rev. B . 84 (3): 235203. Bibcode :2011PhRvB..84c5203C. doi :10.1103/PhysRevB.84.035203.

• 「ジェラルド・デニス・マハン」ペンシルベニア州立大学。 2016年5月2日閲覧。
• 「ジェラルド・デニス・マハン」アメリカ物理学会。 2017年1月1日閲覧。
• 「ジェラルド・デニス・マハン」アメリカ物理学会。 2017年1月1日閲覧。
• 「ジェラルド・デニス・マハン」。現代アメリカ物理学者の一挙紹介。2017年1月17日閲覧。
• 「Mahan, Gerald D.」WorldCat Identities 。 2017年1月17日閲覧。

• 訃報