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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、1998年に国家科学賞を受賞した。ドイツのワイマール共和国ケルンで生まれ、[ 1 ] 1964年から1978年までマサチューセッツ工科大学（MIT）の冶金学科の教授を務めた。 1977年からは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、幅広い物理現象を記述および予測した。[ 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、母親はレントゲン技師だった。[ 3 ]
1933年のマハターグライフングの後、父のカーンは同僚の弁護士から事前に警告を受けていたおかげで逮捕を免れた。一家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。1939年にアメリカに移住し、そこでハンスはジョンと名乗るようになった。ヨーロッパに残された彼の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、連合国による占領下の日本に駐屯した。[ 3 ]
カーンは1949年にミシガン大学で化学の学士号を取得した。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した。博士論文のタイトルは「同位体標識ヒドラジンの酸化」で、指導教官はR.E.パウエルであった。
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・エレクトリック社の研究所で、デビッド・ターンブルが率いる化学冶金研究チームに加わった。ターンブルは核生成の速度論に関する先駆的な研究を行っており、このグループは固体における相転移の熱力学と速度論の解明に重点を置いていた。
1964年、カーンはマサチューセッツ工科大学（MIT）の冶金学科（現在の材料科学科）の教授に就任した。彼は1978年にMITを去った。1969年、カーンは大学院生のフランシス・ラルシェと長きにわたる専門的な関係を築き始めた。ラルシェの研究は、機械的応力が固体の熱力学に及ぼす影響に焦点を当てていた。ラルシェ＝カーン理論は、応力のかかった材料の熱力学を扱う上での基礎となっている。この現象の良い例としては、コヒーレント析出物の近傍領域や転位周辺の応力場などが挙げられる。
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た。この定式化は異方性材料を考慮するために必要となる。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る。この手法の数学的アプローチにはノルムの概念が含まれるが、カーンとホフマンは当時その存在に気づいていなかった。
1975年、カーンは大学院生のサム・アレンと共に、鉄合金の相転移、特に秩序-無秩序転移について研究を行った。この研究はアレン-カーン方程式の導出につながった。
彼は1984年からワシントン大学の非常勤教授を務めた。
1957年、カーンはジョン・E・ヒリアードと共同で、多くのシステムにおける相分離を駆動する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開発した。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
結晶成長の理論において、カーンは、表面が熱力学的駆動力（典型的には過冷却度）の存在下で平衡状態に達する能力が特徴であると結論づけた。また、結晶媒体中のあらゆる表面または界面には臨界駆動力が存在し、それを超えると表面または界面は自身に垂直な方向に成長し、超えなければ横方向の成長機構を必要とすると結論づけた。
したがって、十分に大きな駆動力があれば、界面は不均一核生成やらせん転位機構の恩恵を受けることなく均一に移動できる。十分に大きな駆動力とは何かは界面の拡散度によって決まるため、極めて拡散した界面では、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どれもそれを超えることになる。一方、鋭い界面では、臨界駆動力は非常に大きくなり、ほとんどの成長は横方向ステップ機構によって起こる。[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
1977年、カーンは濡れ現象の熱力学、すなわち固体表面と接触する液体間の相互作用に関する簡潔な数理的解析を発表した。この論文では、濡れ遷移、すなわち液体が表面上で液滴を形成する状態から、表面全体に均一に広がる液膜へと変化する点を記述するための簡潔な定式化が示された。この理論は、多くの材料加工技術に広範な影響を与えた。
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た。カーンは、そのような構造が熱力学的に安定である理由に関する理論に貢献し、準結晶を紹介した画期的な論文の共著者となった。
2004年、CahnとBenderskyは、「等方性非結晶金属相」（「q-ガラス」と呼ばれる）が溶融物から成長できるという証拠を提示した。これは、急速冷却中にAl-Fe-Si系で形成される「一次相」である。実験的証拠は、この相が一次相転移によって形成されることを示している。TEM画像は、q-ガラスが溶融物から離散的な粒子として核生成し、すべての方向に均一な成長速度で球状に成長することを示している。回折パターンは、それが等方性ガラス相であることを示している。しかし、核生成障壁が存在し、これはガラスと溶融物の間に界面不連続（または内部表面）が存在することを示唆している。[ 12 ]
退職後、カーンはワシントン大学の材料科学・工学部および物理学部の非常勤教授の職に就いた。
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・カーンと共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年 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よりバクハイス・ルーゼブーン記念講演賞および金メダルを授与される。
1998年国家科学賞[ 14 ]
1998年、レンセラー工科大学（RPI）材料科学分野における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記念講演者
1996年 フランス、エブリ大学、オノリス・コーシス博士
1994年ロックウェル・メダル受賞。工学、科学、技術分野の殿堂入り、および国際技術協会メダル受賞。
1994年、日本金属学会金メダル受賞、名誉会員。
1993年、ノースウェスタン大学におけるインランド・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・スミス記念講演者。
1992年、MRSインド支部の名誉会員。
1991年 ミケルソン・モーリー賞、ケース・ウェスタン・リザーブ大学。[ 15 ]
1990年、ノースウェスタン大学より名誉理学博士号を授与される。ヒリアード記念講師。
1989年、ASMインターナショナル主催のサヴール賞。
1987年、ボストン大学物理学特別講師。
1986年、米国標準局ストラットン賞受賞。
1984年、米国商務省より金メダルを受賞。
1983年、コネチカット大学特別講師。
1982年、ミズーリ大学ローラ校にてゴリック記念講演を行う。
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・上海の交通大学名誉教授に就任。
1979年、ケース・ウェスタン大学ヴァン・ホーン記念講演者。
1978年、ノースウェスタン大学ドーン記念講演者。
1977年、アクタ・メタラージカ金メダル受賞。
1974年、アメリカ芸術科学アカデミー会員。
1968年、米国金属学会（AIME）の講師。
1966年、アメリカ陶芸協会よりSBマイヤー賞を受賞。
1960年から1961年にかけて、グッゲンハイム奨学金を得てケンブリッジ大学ゴールドスミス研究所で研究を行った。
1951年、カリフォルニア大学バークレー校にてアライド・ケミカル・アンド・ダイ・フェローシップを取得。
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