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ジョン・バニスター・グッドイナフ（/ ˈɡʊdɪnʌf / GUUD - in -uf 、 1922年7月25日 - 2023年6月25日）は、アメリカの材料科学者、固体物理学者、ノーベル化学賞受賞者。1986年からテキサス大学オースティン校 で材料科学、電気工学、機械工学の教授を務めた[ 3 ] 。材料中の磁気超交換の符号に関するグッドイナフ-金森規則の特定、コンピュータのランダムアクセス磁気メモリ用材料の開発、リチウムイオン電池用正極材料の発明で知られている。
グッドイナフは、国家科学賞、コプリー賞、フェルミ賞、ドレイパー賞、日本国際賞を受賞しました。材料科学のジョン・B・グッドイナフ賞は、彼にちなんで名付けられました。2019年には、 M・スタンリー・ウィッティンガム、吉野彰とともにノーベル化学賞を受賞しました。97歳で、彼は史上最高齢のノーベル賞受賞者となりました。[ 4 ] 2021年8月27日から死去するまで、彼は存命中の最高齢のノーベル賞受賞者でした。
ジョン・グッドイナフは、1922年7月25日にドイツのイエナで、アメリカ人の両親、アーウィン・ラムズデル・グッドイナフ（1893年 - 1965年）とヘレン・ミリアム（ルイス）グッドイナフの間に生まれた。[ 5 ] [ 6 ]彼は学者一家の出身である。父親はジョンが生まれた当時オックスフォード大学の大学院生で、後にイェール大学の宗教史教授となった。[ 7 ] [ 8 ]兄のウォードはペンシルベニア大学の人類学教授となった。[ 9 ]ジョンには、父親の再婚による異母兄弟が2人いた。セントルイスのワシントン大学の生物学名誉教授であるウルスラ・グッドイナフと、ハーバード大学医学部の生物学名誉教授であるダニエル・グッドイナフである。[ 10 ]
グッドイナフは学生時代に失読症に苦しんでいた。当時、失読症は医療界ではあまり理解されておらず、グッドイナフの症状は診断も治療もされなかった。[ 10 ]小学校では「遅れている生徒」と見なされていたが、兄が当時通っていた寄宿学校グロトン校の入学試験を受けるために、独学で文字を書くことを覚えた。 [ 10 ] [ 11 ]彼は全額奨学金を得た。[ 7 ]グロトン校では成績が向上し、最終的に1940年に首席で卒業した。[ 10 ] [ 12 ]また、自然、植物、動物の探求にも興味を持つようになった。[ 13 ]無神論者として育ったが、高校でプロテスタントに改宗した。 [ 11 ] [ 14 ] [ 15 ]
グロトン校の後、グッドイナフはイェール大学を最優等の成績で卒業し、そこでスカル・アンド・ボーンズのメンバーとなった。[ 16 ]彼は1943年初頭（わずか2年半後）に課程を修了し、1944年に学位を取得した。[ 17 ]費用は家庭教師や試験の採点で賄った。[ 16 ]彼は当初、真珠湾攻撃後に軍隊に入隊しようとしたが、数学の教授に説得され、課程を修了するためにもう1年イェール大学に留まり、アメリカ陸軍航空隊の気象部門に入隊する資格を得た。[ 11 ] [ 16 ]
第二次世界大戦終結後、グッドイナフはシカゴ大学で物理学の修士号と博士号を取得し、後者は1952年に取得した。[ 11 ] [ 18 ]彼の博士課程の指導教官は電気的破壊の理論家であるクラレンス・ゼナーであった。彼はまた、エンリコ・フェルミやジョン・A・シンプソンなどの物理学者と共同研究を行った。シカゴ在学中に、彼はカナダ人の歴史学大学院生アイリーン・ワイズマンと出会った。[ 19 ] [ 20 ]二人は1951年に結婚した。 [ 10 ] [ 7 ]夫婦には子供がいなかった。[ 10 ]アイリーンは2016年に亡くなった。[ 20 ]
グッドイナフは2022年7月25日に100歳になった。[ 21 ]彼は2023年6月25日、テキサス州オースティンの介護施設で亡くなった。101歳の誕生日を迎える1か月前のことだった。[ 22 ] [ 23 ] [ 10 ]
グッドイナフは、そのキャリアを通じて、550以上の論文、85の書籍の章とレビュー、そして5冊の著書を執筆しており、その中には2つの重要な著作である『磁気と化学結合』（1963年）[ 24 ]と『遷移金属の酸化物』（1973年）[ 25 ]が含まれる。
グッドイナフは学業を終えた後、MITリンカーン研究所で24年間研究科学者およびチームリーダーを務めた。MITでは、ランダムアクセス磁気メモリの開発を担当する学際的なチームの一員であった。[ 26 ]彼の研究は、遷移金属酸化物における磁性と金属-絶縁体転移挙動に焦点を当てていた。RAMに関する彼の研究努力は、酸化物材料における協同軌道秩序（協同ヤーン-テラー歪みとも呼ばれる）の概念の開発につながった。[ 27 ]その後、彼は金森淳二郎とともに、材料における磁気超交換の符号を予測するための半経験的規則であるグッドイナフ-金森規則を開発した。超交換は高温超伝導のコア特性である。[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]
米国政府は最終的にグッドイナフの研究資金を打ち切ったため、1970年代後半から1980年代前半にかけて、彼は米国を離れ、オックスフォード大学の無機化学研究所の所長としてキャリアを続けた。[ 27 ]オックスフォードでの彼の業績の中でも特筆すべきは、商用リチウムイオン二次電池の開発に不可欠な重要な研究を行ったことである。[ 27 ]グッドイナフは、M.スタンリー・ウィッティンガムによる電池材料に関する以前の研究を発展させ、1980年に、軽量で高エネルギー密度の正極材料としてLi x CoO 2を使用することで、リチウムイオン電池の容量を2倍にできることを発見した。
グッドイナフはLiCoO₂とLiNiO₂カソードを用いた電池に商業的な可能性を見出し、この発明の特許取得をオックスフォード大学に申請したが、拒否された。大学の給与では特許取得費用を賄えなかったグッドイナフは、ハーウェルにある英国原子力研究所（ AERE）に申請し、AEREはこれを受け入れたが、その条件は発明者であるジョン・B・グッドイナフと水島浩一にロイヤリティを一切支払わないというものだった。1990年、AEREはグッドイナフの特許をソニー株式会社にライセンス供与し、その後他の電池メーカーもこれに続いた。AEREはこのライセンス供与で1000万ポンド以上の収益を得たと推定されている。
グッドイナフの発明のさらなる改良に関するソニーでの取り組みは、バッテリーと製造プロセスのスケールアップ設計を開発した吉野明が主導した。 [ 31 ]グッドイナフは、軽量で高エネルギー密度の充電式リチウム電池の開発に不可欠な材料の発見により、2001年に日本国際賞を受賞し、 [ 32 ]彼とウィッティンガム、吉野は、リチウムイオン電池の研究により、 2019年のノーベル化学賞を共同受賞した。 [ 31 ]
1986年からグッドイナフはテキサス大学オースティン校コックレル工学部機械工学科と電気工学科の教授を務めた。[ 33 ]在任中、彼はイオン伝導性固体と電気化学デバイスに関する研究を続け、電気自動車の開発を促進し、化石燃料への人間の依存を減らすことを目指して、電池の改良材料の研究を続けた。[ 34 ]アルムガム・マンティラムとグッドイナフは、ポリアニオンクラスのカソードを発見した。[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]彼らは、硫酸塩などのポリアニオンを含む正極は、ポリアニオンの誘導効果により、酸化物よりも高い電圧を生成することを示した。ポリアニオンクラスには、電動工具などの小型デバイスに使用されるリン酸鉄リチウムなどの材料が含まれる。 [ 38 ]彼のグループはまた、固体酸化物燃料電池用のさまざまな有望な電極および電解質材料を特定した。[ 25 ]彼はバージニア・H・コックレル記念工学講座教授を務めた。[ 39 ]
グッドイナフは2021年時点で98歳で大学に勤務しており、[ 40 ]電池技術の新たなブレークスルーを見つけようとしていた。[ 41 ] [ 42 ]
2017年2月28日、テキサス大学のグッドイナフ氏とそのチームは、ガラス電池の実証に関する論文をEnergy and Environmental Science誌に発表した。ガラス電池は、不燃性でサイクル寿命が長く、体積エネルギー密度が高く、充放電速度が速い、低コストの全固体電池である。この電池は、液体電解質の代わりにガラス電解質を使用しており、デンドライトの形成なしにアルカリ金属アノードを使用できる。[ 43 ] [ 42 ] [ 44 ]しかし、この論文は電池研究コミュニティから広く懐疑的に受け止められ、いくつかの追跡研究の後も議論の的となっている。この研究は、包括的なデータが不足していること[ 45 ] 、得られたデータの誤った解釈[ 45 ] 、提案された電池の動作メカニズムが熱力学第一法則に違反すること[ 46 ]を批判された。
2020年4月、ポルトガル国立エネルギー地質研究所（LNEG）、ポルトガルのポルト大学、テキサス大学を代表して、ガラス電池の特許が出願された。 [ 47 ]
2010年、グッドイナフはカリフォルニア州アーバインに拠点を置くシリコンを主成分とするリチウムイオン電池技術のスタートアップ企業Enevateの技術諮問委員会に加わった。[ 48 ]グッドイナフはまた、アルゴンヌ国立研究所が主導し、エネルギー省が資金提供する共同研究であるエネルギー貯蔵研究共同センター（JCESR）のアドバイザーも務めた。[ 49 ] 2016年からは、パシフィック・ノースウェスト国立研究所（PNNL）が主導し、米国エネルギー省が一部資金提供する全国コンソーシアムBattery500のアドバイザーも務めた。[ 50 ] [ 51 ]
グッドイナフは、電子部品用の材料の設計と物質の特性、構造、化学の関係の解明の功績により、1976年に米国工学アカデミーの会員に選出されました。彼はまた、米国科学アカデミーとそのフランス、スペイン、インドの対応機関の会員でもありました。[ 52 ] 2010年には、王立協会の外国人会員に選出されました。[ 53 ]王立化学会は、彼の功績を称えてジョン・B・グッドイナフ賞を授与しています。 [ 27 ]電気化学会は、隔年でジョン・B・グッドイナフ電気化学会賞を授与しています。[ 54 ]
グッドイナフ氏は以下の賞を受賞しました。
グッドイナフ氏はノーベル賞を受賞した当時97歳だった。彼は現在もノーベル賞受賞者の中で最高齢である。
