ジョン・W・カーン

ジョン・W・カーン
ジョン・W・カーン
生まれる	ハンス・ヴェルナー・カーン ( 1928-01-09 )1928年1月9日 ケルン、プロイセン
死亡	2016年3月14日(2016-03-14)（享年88歳） ワシントン州シアトル
国籍	アメリカ人
母校	ミシガン大学 カリフォルニア大学バークレー校
知られている	アレン・カーン方程式
配偶者	アン・ヘッシング・カーン
科学者としてのキャリア
フィールド	冶金
機関	マサチューセッツ工科大学 国立標準技術研究所
博士課程の指導教員	リチャード・エドワード・パウエル

ジョン・ワーナー・カーン（1928年1月9日 - 2016年3月14日）は、アメリカの科学者であり、1998年にアメリカ国家科学賞を受賞した。ワイマール共和国のドイツ、ケルンで生まれ、^[1] 1964年から1978年までマサチューセッツ工科大学（MIT）冶金学部の教授を務めた。1977年からは、米国国立標準技術研究所（旧国立標準局）に勤務した。カーンは、そのキャリアを通じて材料研究の方向性に大きな影響を与えた。熱力学の第一人者の一人であるカーンは、熱力学の基本法則を応用して、幅広い物理現象を説明および予測した。^[2]

ハンス・ヴェルナー・カーンはドイツのケルンでユダヤ人の家庭に生まれた。^[3]彼の父親は反ナチスの弁護士であり、母親はX線技師であった。^[3]

1933年のマッハターグレイフングの後、カーン父は同僚の弁護士から事前に警告を受けていたため逮捕を免れた。家族はドイツから逃亡し、最終的にアムステルダムにたどり着いた。彼らは1939年にアメリカに移住し、ハンスはジョンと名乗った。ヨーロッパに残っていた家族のほとんどはホロコーストで殺害された。^[3]

カーン一家はニューヨーク市に定住した。ジョン・カーンは1945年にアメリカ市民権を取得した。アメリカ陸軍に所属し、連合国軍による日本占領時には日本に駐留していた。^[3]

カーン氏は1949年にミシガン大学で化学の学士号を取得。その後、1953年にカリフォルニア大学バークレー校で物理化学の博士号を取得。博士論文の題名は「同位体標識ヒドラジンの酸化」で、指導教官はREパウエル氏であった。

1954年、カーンはニューヨーク州スケネクタディにあるゼネラル・エレクトリック研究所で、デイビッド・ターンブルが率いる化学冶金研究に参加した。ターンブルは核形成の動力学に関する先駆的な研究を行っており、グループでは固体の相転移の熱力学と動力学を理解することに重点が置かれていた。

1964 年、カーンはマサチューセッツ工科大学の冶金学部 (現在の材料科学部) の教授になりました。1978 年に MIT を去りました。1969 年、カーンは大学院生のフランシス ラルシュと長い仕事上の関係を築きました。ラルシュの研究は、固体の熱力学に対する機械的応力の影響に焦点を当てていました。ラルシュ - カーンのアプローチは、応力を受けた材料の熱力学を扱う基礎となっています。この現象のよい例としては、コヒーレント析出物付近の領域や転位の周りの応力場が挙げられます。

1972年、カーンはデイビッド・W・ホフマンと共同で、界面の熱力学を記述するためのベクトルベースの熱力学を定式化しました。これは異方性材料を説明するために必要な定式化です。これは界面エネルギーの毛細管ベクトル定式化としても知られています。この処理の数学にはノルムの概念が含まれていますが、カーンとホフマンは当時それを知りませんでした。

1975年、カーンは大学院生のサム・アレンとともに鉄合金の相転移、特に秩序-無秩序転移について研究しました。この研究はアレン-カーン方程式につながりました。

1984年よりワシントン大学の客員教授を務めた。

1957年、カーンはジョン・E・ヒリアードと協力して、多くのシステムで相分離を引き起こす熱力学的力を記述するカーン・ヒリアード方程式を開発し、スピノーダル分解の共同理論を発展させた。^{[4] [5] [6] [7]}

結晶成長の理論において、カーンは、結晶成長の特徴は、熱力学的駆動力（通常は過冷却度の形で）の存在下で表面が平衡状態に達する能力にあると結論付けました。また、結晶媒体内のあらゆる表面または界面には臨界駆動力が存在し、この駆動力を超えると表面または界面が垂直方向に前進できるようになり、超えない場合は横方向の成長メカニズムが必要になると結論付けました。

このように、十分に大きな駆動力があれば、界面は不均一核形成やらせん転位機構の恩恵を受けずに均一に動くことができる。十分に大きな駆動力を構成するものは界面の拡散性に依存するため、非常に拡散した界面の場合、この臨界駆動力は非常に小さくなり、測定可能な駆動力はすべてこれを上回ります。一方、鋭い界面の場合、臨界駆動力は非常に大きくなり、成長の大部分は横方向ステップ機構によって発生します。^{[8] [9] [10] [11]}

1977 年、カーンは濡れの熱力学、つまり固体表面と接触する液体間の相互作用に関する簡単な数学的処理を発表しました。この論文では、濡れ遷移(液体が表面上の液滴から表面全体に均一に広がる液膜に変化する点) を説明する簡単な定式化を示しました。この理論は、多くの材料処理技術に幅広い影響を与えました。

1982年、ダン・シェヒトマンは不可解な特徴を持つ新しい結晶構造を観察しました。カーンは、そのような構造が熱力学的に安定する方法の理論に貢献し、準結晶を紹介した画期的な論文の共著者となりました。

2004 年、カーンとベンダースキーは、溶融物から「等方性非結晶金属相」（「q-ガラス」と呼ばれる）が成長できるという証拠を発表しました。これは、急速冷却中に Al-Fe-Si 系で形成される「一次相」です。実験的証拠は、この相が一次遷移によって形成されることを示しています。TEM 画像では、q-ガラスが溶融物から個別の粒子として核生成し、すべての方向に均一な成長率で球状に成長することが示されています。回折パターンは、それが等方性のガラス相であることを示しています。しかし、核生成障壁があり、ガラスと溶融物の間に界面不連続性（または内部表面）があることを示しています。^[12]

カーン氏は退職後、ワシントン大学の材料科学・工学部および物理学部の准教授として 職に就いた。

彼には3人の子供と6人の孫がいた。引退後は妻のアン・ヘッシング・カーンとともにワシントン州シアトルに住んでいた。^[3]彼は2016年3月14日にシアトルで白血病のため亡くなった。^[13]

2011年 京都賞、稲盛財団

2002年 バウアー賞、フランクリン研究所

2001年 エミール・ハイン・メダル、ドイツ冶金学会

2001 アメリカ陶芸協会名誉終身会員

1999年 オランダ科学アカデミー バクハイス・ルーゼブーン講師および金メダル

1998年アメリカ国家科学賞^[14]

1998年米国工学アカデミー会員

1998年 RPI 材料科学の GE 特別講師

1969年および1998年 カナダ冶金学会マクドナルド講師

1996 年 フランス、エブリ大学、オノリス・コーシス博士

1995年 ハーヴェイ賞、テクニオン。

1994 ロックウェル メダル、工学、科学技術の殿堂、国際技術研究所メダル受賞。

1994年 日本金属学会名誉会員、金賞受賞。

1993年ノースウェスタン大学インランドスチール講演会。

1993年ヒューム・ロザリー賞、TMS。

1993年、シカゴ大学シリル・スタンレー・スミス講師。

1992年 MRS-India名誉会員。

1991年 マイケルソン・モーリー賞、ケース・ウェスタン大学。^[15]

1990年 ノースウェスタン大学名誉理学博士、ヒリアード講師。

1989年ASMインターナショナル、ソヴール賞受賞。

1987年ボストン大学物理学優秀講師。

1986年 ストラットン賞、米国国立標準局。

1985年 フォン・ヒッペル賞、材料研究協会。

1984年米国商務省金メダル受賞。

1983年コネチカット大学名誉講師。

1982年、ミズーリ大学ローラ校のゴリック講師に就任。

1981年日本学術振興会フェロー。

1981年、カーネギーメロン大学ディクソン賞受賞。

1980年 中国上海交通大学名誉教授。

1979年、ケース・ウェスタン大学ヴァン・ホーン講師。

1978年ノースウェスタン大学ドーン講師。

1977年Acta Metallurgica金メダル。

1974年アメリカ芸術科学アカデミー会員。

1973年米国科学アカデミー会員。

1968年、AIME金属学会講師。

1966年、アメリカ陶芸協会SBマイヤー賞受賞。

1960～61年、グッゲンハイム・フェローシップによりケンブリッジ大学ゴールドスミス研究所に滞在。

1951年、カリフォルニア大学バークレー校で化学染料関連研究フェローに選出。

• 経歴と出版物
• カーン・ヒリアード方程式
• アレン・カーン方程式
• 準結晶
• ガラス転移