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ニコラース・ブロンベルゲン（1920年3月11日 - 2017年9月5日）は、レーザー分光法の非線形光学の駆動原理の開発で知られるオランダ系アメリカ人の物理学者であった。[ 1 ]彼はキャリアを通じてハーバード大学、後にアリゾナ大学、そして1973年にはライデン大学（ローレンツ教授として）で教授を務めた。
ブロムベルゲンは、レーザー分光法を用いた研究が「物質の構成に関する現在の知識に大きな影響を与えた」として、アーサー・シャウロー、カイ・ジーグバーンと共に1981年のノーベル物理学賞を共同受賞した。特にブロムベルゲンは、「2つ以上のレーザー光線を混合して異なる波長のレーザー光を生成する」ことで「現在非線形光学と呼ばれる新しい科学分野を創設」し、レーザー分光法の周波数帯域を大幅に広げたことで高く評価された。[ 2 ]
ニコラース・ブロンベルゲンは1920年3月11日、オランダのドルトレヒトで生まれた。父親は化学技師で経営者だった。[ 2 ]彼には5人の兄弟がおり、兄のアウケは後に法学者になった。[ 3 ]ブロンベルゲンは1938年にユトレヒト大学に入学し、物理学を学び、1941年にC.Phil. 、 1943年に博士号を取得した。 [ 4 ] 1943年、ドイツによるオランダ占領中に、ドイツ当局は大学を閉鎖し、ブロンベルゲンは2年間身を隠した。[ 2 ]
ブロムベルゲンは、戦争で荒廃したオランダを1945年に離れ、ハーバード大学でエドワード・ミルズ・パーセル教授の下で大学院課程を修了した。[ 5 ]パーセルを通じて、ブロムベルゲンは、 JJトムソンの多作な学術的系譜に連なることになった。この系譜には、トムソン自身（ノーベル物理学賞、1906年）、レイリー卿（ノーベル物理学賞、1904年）、アーネスト・ラザフォード（ノーベル化学賞、1908年）、オーウェン・リチャードソン（ノーベル物理学賞、1928年）、そして最後にパーセル（ノーベル物理学賞、1952年）など、多くのノーベル賞受賞者が含まれている。ブロムベルゲンに影響を与えた他の人物には、ジョン・ヴァン・ヴレック（ノーベル物理学賞、1977年）とパーシー・ブリッジマン（ノーベル物理学賞、1946年）がいる。[ 6 ]
彼が到着する6週間前に、パーセルと彼の大学院生トーリーとパウンドは核磁気共鳴（NMR）を発見した。[ 5 ]ブロエンベルゲンは最初のNMR装置を開発するために雇われた。ハーバード大学では、シュウィンガー、ヴァン・ヴレック、ケンブルの講義に出席した。[ 2 ]ブロエンベルゲンのNMRシステムは、内臓や組織を検査するために使用される現代のMRI装置の前身である。 [ 7 ]ブロエンベルゲンのNMRの研究は、1953年に導入され、レーザーの前身であるメーザーへの関心につながった。[ 8 ]
ブロムベルゲンは1947年にオランダに戻り、ライデン大学に博士論文「核磁気緩和」を提出した。[ 9 ]これは、彼がオランダで全ての予備試験を終え、ライデンのコルネリス・ヤコブス・ゴルターが彼に博士研究員の職を提供したためである。[ 9 ]彼は1948年にライデンで博士号を取得し、その後約1年間ライデンで博士研究員を務めた。[ 2 ]
1949年、ブロムベルゲンはフェロー協会のジュニアフェローとしてハーバード大学に戻った。1951年に准教授となり、1957年にゴードン・マッケイ応用物理学教授、 1974年にラムフォード物理学教授、1980年にゲルハルト・ゲーデ大学教授となった。 [ 10 ]彼は1990年にハーバード大学を退職した。[ 10 ]
さらに、ブロエンベルゲンは客員教授も務めた。1964年から1965年にかけて、ブロエンベルゲンはカリフォルニア大学バークレー校の客員教授を務めた。[ 2 ] 1996年から1997年にかけて、彼はアリゾナ大学の光学科学センターの客員研究員を務め、2001年にアリゾナ大学の教授になった。[ 4 ]ブロエンベルゲンは、Bulletin of the Atomic Scientistsのスポンサーボードのメンバーであり、 Journal of Nonlinear Optical Physics & Materialsの名誉編集者でもあった。[ 11 ]
1960年までに、ハーバード大学に在籍していたブロエンベルゲンはマイクロ波分光法の実験を行った。[ 8 ]彼はチャールズ・タウンズのメーザーを改良し、[ 12 ] 1956年には標準的な気体バージョンよりも強力な結晶メーザーを開発した。[ 9 ]
レーザーの登場に伴い、ブロムベルゲンはレーザー分光法の分野開発に携わり、レーザーを用いて原子構造を精密に観察するようになった。 1961年にピーター・フランケンらが第二高調波発生を開発したのに続き、ブロムベルゲンは集束された高強度の光子ビームを物質に照射すると、物質の新しい構造がどのように現れるかを研究した。彼はこれを非線形光学の研究と呼んだ。1990年にオランダの新聞で自身の研究を振り返って、ブロムベルゲンは次のように述べている。「私たちは光学の標準的な教科書を取り上げ、各セクションで強度が非常に高くなったらどうなるかを自問しました。私たちはその領域内で全く新しいタイプの物理学に遭遇するに違いないとほぼ確信していました。」[ 7 ]
この理論的研究から、ブロエンベルゲンは可視光周波数範囲の光子からなる2つ以上のレーザー光源を組み合わせて、赤外線および紫外線範囲の異なる周波数の光子を持つ単一のレーザー光源を生成する方法を発見し、レーザー分光法から得られる原子の詳細の量を拡張しました。[ 8 ]
ブロエンベルゲンは、1948年に大学の物理クラブの休暇中にフーベルタ・デリアナ「デリ」・ブリンクと出会った。彼女は1949年に学生交流プログラムで彼と一緒にアメリカへ旅行することができ、アメリカ到着時にプロポーズされ、1950年にアムステルダムに戻るまでに結婚した。[ 13 ] 2人は1958年にアメリカ市民権を取得した。 [ 10 ] 2人には3人の子供がいた。[ 13 ]
ブロエンベルゲンは2017年9月5日、故郷アリゾナ州ツーソンの介護施設で心肺不全のため97歳で死去した。[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]彼の妻は2019年6月19日に死去した。[ 17 ]
2016年にオランダ語の伝記[ 18 ]が出版され、2019年には英語の伝記[ 19 ]が出版された。
2020年3月11日、ブロムベルゲンの100歳の誕生日に、ニューサウスウェールズ大学の研究チームがネイチャー誌に論文を発表し、ブロムベルゲンが1961年に初めて提唱したアイデアである、電場のみを使用して単一原子の原子核をコヒーレントに制御することに初めて成功したことを実証した。[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]