アルジュン・ガウラン・ヨドはアメリカの物理学者であり、 ペンシルベニア大学 (ペン)のジェームズ・M・スキナー理学教授である。2022年より物理学・天文学科長を務め、2009年から2020年にかけては、同大学の物質構造研究研究所(LRSM)と、その傘下にある国立科学財団 (NSF)が支援する材料研究科学工学センター (MRSEC)の所長を務めた。現在は、バイオフォトニクス 、特に生物組織の非侵襲的イメージングとモニタリングのための拡散光学の開発と臨床応用、およびソフト凝縮物質物理学 、特にコロイド、液晶、複雑な液滴における相互作用、構造、ダイナミクス、相転移、集合の実験的測定の研究を行っている。[ 1 ]
幼少期と教育 ペンシルベニア州ピッツバーグで生まれ、メリーランド州シルバースプリング で育ったヨードは、物理学者であった父親の経歴に影響を受けて育った。[ 2 ] スプリングブルック高校 在学中、ヨードは1977年ウェスティングハウス科学人材発掘大会のファイナリストに選ばれ、メリーランドジュニア科学・人文科学シンポジウムでは最優秀科学論文賞の次点に選ばれた。[ 3 ] [ 4 ] ヨードは1981年にコーネル大学 で応用物理学の理学士号を取得し、 ハーバード大学 応用科学工学部で修士号(1982年)と博士号(1986年)を取得した。 [ 5 ] ヨードの博士号はトーマス・W・モスバーグ の指導の下で取得された。博士課程修了後、ヨドはAT&Tベル研究所でポスドク研究員を務め、最初はスティーブン・チュー 、その後はハリー・W・K・トム のもとで研究を行いました。彼の博士号取得とポスドク研究は、主に原子物理学と非線形光学、すなわちAMO物理学の分野に集中しました。[ 6 ]
キャリア ヨドは1988年にペンシルベニア大学に物理学助教授として着任した。ペンシルベニア大学での初期の研究は、レーザーベースの技術を用いて多様な物理系を研究することだった。[ 5 ] この研究では、固体-固体界面の性質と非線形光学応答、超短光パルスに対する表面分子の応答、複雑な流体における多重光散乱、 コロイド懸濁液 の構造とダイナミクスを研究した。[ 7 ] ヨドはこの間、国立科学財団(NSF)の大統領若手研究者賞(1990~1995年)、 海軍研究局 (ONR)の若手研究者賞(1991~1994年)、アルフレッド・P・スローン研究フェローシップ (1991年)など、数々の賞を受賞している。[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]
ヨドは1993年に准教授に昇進し、1997年に教授に昇進し、ウィリアム・スミス任期教授に任命されました。[ 11 ] 2000年に、彼はジェームズ・M・スキナー科学教授になりました。[ 12 ] 2009年に、ヨドはペンシルベニア大学の物質構造研究研究所(LRSM)[ 13 ] とNSFが支援する材料研究科学工学センター(MRSEC)の所長に選ばれ、2020年まで所長を務めました。2022年からは、ヨドは物理学および天文学科の学科長を務めています。[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]
2000年、ヨドは拡散光場と高度散乱物質の構造的、動的、分光学的特性に関する研究により、アメリカ物理学会(APS)のフェローに選出された。 [ 17 ] その後、様々な業績により、ヨドはアメリカ光学会 (OSA、現Optica)[ 18 ] 、アメリカ科学振興協会 (AAAS)[ 19 ] 、アメリカ医学生物工学研究所 (AIMBE)のフェローに選出された。[ 20 ] [ 21 ] さらに、ヨドの研究は、アメリカ化学会 コロイドおよび表面化学部門のラングミュア講師賞(2006年)[ 22 ] 、ドイツのアレクサンダー・フォン・フンボルト財団 のフンボルト研究賞(2016年)[ 23 ] 、オプティカのマイケル・S・フェルドバイオフォトニクス賞(2021年)[ 24 ] を受賞しました。 2024年には、ペンシルベニア大学から優秀な博士課程の教育と指導に対してプロボスト賞を受賞しました。[ 19 ] [ 25 ] [ 26 ]
研究貢献 ソフト凝縮系物理学の分野において、ヨドはレーザーピンセット 、共焦点顕微鏡およびビデオ顕微鏡 、多重光散乱などの光学技術を用いてコロイドの物理を研究している。彼のコロイドに関する論文には、粒子間相互作用の測定、エントロピー力の調査、秩序物質、部分秩序物質、フラストレート物質の集合と融解の研究、粒子拡散の研究、そして膨潤性マイクロゲル粒子からなるコロイドガラスの構造、ダイナミクス、柔らかさ、再配列に関する研究が報告されている。[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]
ヨド氏は、液晶、カーボンナノチューブ懸濁液、液滴といった複雑な流体の研究も行っています。例えば、乾燥中の液滴に形成されるコーヒーリング[ 31 ] 、液晶 を含む液滴の形状変化、懸濁液中のカーボンナノチューブの可溶化・操作に関する論文を発表しています。[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]
生物医学光学の分野では、Yodhは拡散光学で最も活躍してきた。これらの問題では、光は熱拡散 のように生物組織内を伝わる。[ 36 ] Yodhの出版物は、拡散光学測定技術を臨床医学に導入・応用するのに役立ち、その総合的な業績により、彼は光学会(Optica)の2021年Michael S. Feld Biophotonics Awardを受賞した。[ 22 ] Yodhと彼の共同研究者は早い段階で、拡散光学と屈折 、回折 、散乱 、蛍光 、断層撮影 などの従来の光学現象との関連を特定する組織ファントムの研究を発表した。[ 37 ] [ 38 ] 彼は医師と協力し、これらの概念を乳がんの臨床画像診断とモニタリング、ならびに他のがんの治療モニタリングに応用することに貢献した。並行して、ヨドと共同研究者は拡散光相関技術を用いて組織内の血流を測定する方法を示し[ 39 ] 、その後、臨床の共同研究者とともに、拡散光技術のフルパレットを使用して、機能活性化中の人間の脳とさまざまな脳損傷患者の脳血流と酸素代謝 を非侵襲的に調べました[ 40 ] 。
選定された出版物 Islam, MF; Rojas, E.; Bergey, DM; Johnson, AT; Yodh, AG (2003). 「高重量分率界面活性剤による単層カーボンナノチューブの水中可溶化」Nano Letters . 3 (2): 269– 273. doi : 10.1021/nl025924u . Yunker, PJ; Still, T.; Lohr, MA; Yodh, AG (2011). 「形状依存的な毛細管相互作用によるコーヒーリング効果の抑制」Nature . 476 (7360): 308– 311. doi : 10.1038/nature10344 . Yodh, AG; Chance, B. (1995). 「拡散光による分光法とイメージング」. Physics Today . 48 (3): 34– 40. doi : 10.1063/1.881445 . Ntziachristos, V.; Yodh, AG; Schnall, M.; Chance, B. (2000). 「インドシアニングリーン増強法を用いた乳房MRIと拡散光トモグラフィーの同時撮影」米国科学アカデミー紀要 . 97 (6): 2767– 2772. doi : 10.1073/pnas.04057059 .
賞と栄誉 1990–1995: NSF大統領若手研究者賞 1991年:アルフレッド・P・スローン研究フェローシップ 1991-1994: ONR若手研究者賞 1997年:ウィリアム・スミス任期教授、ペンシルベニア大学 2000年:ペンシルベニア大学ジェームズ・M・スキナー理学教授 2000年:アメリカ物理学会(APS)フェロー 2000年:アメリカ光学会(OSA、現Optica)フェロー 2006年:アメリカ化学会(ACS)コロイドおよび表面化学部門ラングミュア講師 2016年:アレクサンダー・フォン・フンボルト財団、フンボルト研究賞 2017年:アメリカ科学振興協会(AAAS)フェロー 2021年:米国医学生物工学協会(AIMBE)フェロー 2021年:マイケル・S・フェルド・バイオフォトニクス賞、Optica(旧米国光学会) 2024年:ペンシルベニア大学学長博士課程メンタリング賞
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外部リンク Google Scholar に索引付けされたArjun Yodhの出版物