Walter Kohn était un physicien théoricien et chimiste théoricien américain d'origine autrichienne qui a remporté le prix Nobel de chimie en 1998 pour son développement de la théorie fonctionnelle de la densité. Il a partagé le prix avec John Pople, qui a effectué indépendamment des travaux de calcul en mécanique quantique. La théorie de la densité fonctionnelle de Kohn a aidé à incorporer des effets mécaniques quantiques dans la densité électronique. En outre, c'était en raison de sa théorie que la croyance séculaire de comptabiliser chaque mouvement d'électrons était contrecarrée. Au lieu de cela, il a montré que l'on pouvait regarder la densité moyenne des électrons dans l'espace. Cela a donné au monde scientifique une meilleure compréhension et de nouvelles perspectives pour les calculs impliquant des structures et des réactions chimiques. Il a également simplifié le calcul nécessaire pour comprendre la liaison électronique entre les atomes au sein des molécules. Au cours de sa vie, Kohn a été félicité par de nombreux prix et distinctions pour sa contribution remarquable à la science. Il était membre de nombreuses institutions et communautés scientifiques prestigieuses.
Enfance et petite enfance
Walter Kohn est né le 9 mars 1923 à Vienne, en Autriche, de Salomon et Gittel Kohn. Son premier souvenir de son enfance fut celui d'être soumis au régime nazi autrichien.
Kohn a fait ses premières études dans une école primaire publique. Il s'est ensuite inscrit au Akademische Gymnasium où il a développé un intérêt pour le latin et le grec.
En 1938, lorsque l'Allemagne d'Hitler a annexé l'Autriche, les Kohn ont été ternis financièrement et socialement. Leur entreprise familiale a été confisquée et ils ont été arrachés à leur liberté. Le jeune Kohn a été expulsé de son école. Par la suite, il est entré dans une école juive où il a développé son intérêt pour les mathématiques et les sciences.
Pendant la Seconde Guerre mondiale, Kohn a été transporté en Angleterre dans la célèbre opération de sauvetage de Kindertransport, ses parents n'ayant pas pu quitter l'Autriche. Il a d'abord été emmené en Angleterre où il est resté avec les Hauffs qui avaient des relations d'affaires avec le supérieur Kohn. Cependant, comme il avait la nationalité allemande, il a été envoyé au Canada par les Britanniques. Au Canada, le Dr Bruno Mendel a été son tuteur.
Il s'installe finalement au camp de Trois-Rivières, destiné aux internés et réfugiés allemands, au Canada. Kohn a terminé ses études secondaires dans les établissements d'enseignement du camp. Académiquement brillant, il a réussi l'examen d'admission junior de l'Université McGill et les examens de mathématiques, de physique et de chimie au niveau d'inscription supérieur.
Kohn a réussi son admission à l'Université de Toronto. Comme il n'était pas autorisé à entrer dans le bâtiment de chimie, il a plutôt opté pour la physique et les mathématiques. En 1945, il a obtenu un BA en mathématiques appliquées et un an plus tard, il a obtenu une maîtrise en la matière.
Obtenant une bourse Lehmann, Kohn entra dans la prestigieuse université de Harvard. Sous la direction de Julian Schwinger, il a travaillé sur la méthode variationnelle de la fonction de Green du problème de diffusion à trois corps comme sujet de sa thèse. En 1948, Kohn réussit en découvrant une formulation élémentaire pour le principe variationnel de la diffusion. La même année, il obtient un doctorat en physique.
Carrière
Après avoir terminé ses études de doctorat, Kohn est resté à Harvard, en tant que chercheur et enseignant. Pendant deux ans, il a partagé un bureau avec Sidney Borowitz et aidé Schwinger dans ses travaux sur l'électrodynamique quantique et la théorie émergente des interactions fortes entre nucléons et mésons.
À Harvard, il est également tombé sous l'influence de Van Vleck et du sous-genre, la physique du solide. Kohn a même temporairement présidé le poste de Vleck en tant que professeur de physique du solide pendant son absence. Ce travail lui a donné l'occasion d'élargir ses connaissances dans un nouveau domaine de la physique qui lui était relativement moins connu.
En 1950, il obtient une bourse au Conseil national de recherches de Copenhague. Simultanément, il a également obtenu un emploi au Carnegie Institute of Technology. Demandant un congé, il a rempli sa bourse à Copenhague. À Copenhague, il s'est tourné vers la physique du solide. Il a été enseignant suppléant du sujet et a fait des recherches sur le sujet avec Res Jost.
En 1952, il a déménagé au Carnegie Institute of Technology. À Carnegie, il a fait une grande partie de son travail fondateur sur le travail de structure de bandes à diffusion multiple, maintenant connu sous le nom de méthode KKR. Il a également travaillé sur l'image de la surface métallique de Fermi dans le spectre des phonons, la localisation exponentielle des fonctions de Wannier et la nature de l'état isolant.
En 1953, soutenu par Van Vleck, il atteint un emploi d'été aux Bell Labs en tant qu'assistant de W. Shockley. Son projet portait sur les dommages causés par les radiations du Si et du Ge par les électrons énergétiques, critiques pour l'utilisation des dispositifs à semi-conducteurs récemment développés pour des applications dans l'espace. Les Bell Labs, qui sont le premier centre de recherche dans le domaine de la physique du solide, sont devenus la résidence d'été de Kohn où il revient chaque année jusqu'en 1966.
L’association de Kohn avec Bell Labs l’a impliqué dans la physique des semi-conducteurs. Sa collaboration avec Luttinger a porté ses fruits puisque les deux ont proposé plusieurs concepts inconnus en physique des semi-conducteurs, notamment le développement d'un hamiltonien efficace en présence de champs magnétiques, le développement de la première dérivation non heuristique de l'équation de transport de Boltzman pour les particules mécaniques quantiques et développement du modèle de Luttinger-Kohn de structure de bande semi-conductrice.
En 1960, Kohn a pris un poste universitaire en tant que directeur du département de physique à l'Université de Californie, alors nouvellement fondée, à San Diego. Il a passé un semestre sabbatique à l'Ecole Normale Supérieure de Paris en 1963 où il a initié ses travaux dans le développement de la théorie fonctionnelle de la densité.
La quête de Kohn pour savoir si un alliage est complètement ou seulement partiellement caractérisé par sa distribution de densité électronique l'a conduit à découvrir que pour une seule particule, il existe une relation élémentaire explicite entre le potentiel et la densité de l'état fondamental. Il s'est rendu compte que deux potentiels différents avec des états de sol différents associés pouvaient donner lieu à la même distribution de densité.
Il a jeté les bases d'une théorie qui affirmait qu'il n'était pas nécessaire de tenir compte de chaque mouvement d'électrons. Au lieu de cela, on pourrait regarder la densité moyenne des électrons dans l'espace. Sa découverte a présenté de nouvelles opportunités pour les calculs impliquant des structures et des réactions chimiques.
Avec son associé Pierre Hohenberg, Kohn est venu avec le principe variationnel Hohenberg Kohn (HK) qui a donné les détails de ses conclusions. Le duo a publié le rapport avec différentes approximations.Le théorème de Hohenberg-Kohn a été développé en association avec Lu Jeu Sham. Kohn et Sham ont trouvé les équations de Kohn-Sham, qui sont devenues le cheval de bataille standard de la science moderne des matériaux et sont même utilisées dans les théories quantiques des plasmas
Le passage de Kohn à l'Université de Californie à San Diego a duré jusqu'en 1979. Par la suite, il a accepté le poste de directeur fondateur au nouvel Institut de physique théorique de la National Science Foundation à Santa Barbara. Là, il a continué à travailler avec des boursiers postdoctoraux sur DFT.
En 1984, Kohn a occupé le poste de professeur au Département de physique de l'Université de Californie à Santa Barbara. Il y a continué à travailler jusqu'à la fin de sa vie.
Grands travaux
La contribution la plus importante de Kohn est venue avec son développement de la théorie de la densité fonctionnelle. Tout au long de sa carrière, il a utilisé la mécanique quantique pour comprendre l'électro-liaison entre les atomes pour former des molécules. En 1964, il a jeté les bases d'une théorie qui affirmait qu'il n'était pas nécessaire de tenir compte de chaque mouvement d'électrons. Au lieu de cela, on pourrait regarder la densité moyenne des électrons dans l'espace. Cela a donné au monde scientifique une meilleure compréhension et de nouvelles perspectives pour les calculs impliquant des structures et des réactions chimiques. Il a également simplifié le calcul nécessaire pour comprendre la liaison électronique entre les atomes au sein des molécules.
Récompenses et réalisations
Pour sa contribution dans le domaine de la physique des semi-conducteurs, il a reçu le prix Oliver E. Buckley et le prix Davison Germer de l'American Physical Society. Il a également reçu la médaille Feenburg.
En 1988, il a reçu la Médaille nationale des sciences.
En 1998, Kohn a reçu le prestigieux prix Nobel de chimie pour son développement de la théorie de la densité fonctionnelle. Il a partagé le prix avec John Pople.
L'Autriche lui a décerné le prix Austria Decoration for Science and Art Award et Grand Decoration of Honor in Silver with Star for Services to the Republic of Austria.
Il a reçu un doctorat honorifique de l'Université d'Oxford et de l'Université Harvard.
Il a été élu membre étranger de la Royal Society. De plus, il est devenu membre de l'Académie américaine des arts et des sciences, de l'Académie nationale des sciences et de l'Académie internationale des sciences moléculaires quantiques. Il est devenu membre honoraire de l'Académie autrichienne des sciences.
Vie personnelle et héritage
Kohn a été marié deux fois au cours de sa vie. Son premier mariage a été avec Lois Adams et plus tard, il a épousé Mara Schiff.
Il est décédé d'un cancer de la mâchoire le 19 avril 2016, à l'âge de 93 ans.
Faits rapides
Anniversaire 9 mars 1923
Nationalité Autrichien
Décédé à l'âge: 93
Signe du soleil: Poissons
Né à: Vienne, Autriche
Célèbre comme Physicien et chimiste
Famille: Conjoint / Ex-: Lois Kohn (m. 1948), Mara Schiff (m. 1955) enfants: Ingrid Kohn, Marilyn Kohn, Martin Steven Kohn, Minna Kohn, Ros Dimenstein, Sharon Ruth Kohn, Thomas David Kohn Décédé: 19 avril 2016 Ville: Vienne, Autriche Prix More Facts: 1998 - Prix Nobel de chimie 1963 - Bourse Guggenheim pour les sciences naturelles des États-Unis et du Canada 2008 - Décoration d'honneur pour services rendus à la République d'Autriche 1999 - Décoration autrichienne pour la science et l'art 1961 - Prix Oliver E. Buckley de la matière condensée - Physique du solide 1977 - Prix Davisson – Germer en physique atomique ou de surface 1988 - Médaille nationale des sciences physiques
