ジェームズ・P・アイゼンシュタイン
American physicist (born 1952)
ジェームズ・P・アイゼンシュタイン
生まれる (1952-05-15) 1952年5月15日（73歳）
ミズーリ州セントルイス
母校オバリン大学
カリフォルニア大学バークレー校
知られている励起子のボーズ・アインシュタイン凝縮
受賞歴オリバー・E・バックリー凝縮物質賞 （2007年）
ウルフ物理学賞 （2025年）
科学者としてのキャリア
フィールド物理
機関ベル研究所
カリフォルニア工科大学

ジェームズ・P・アイゼンシュタイン（1952年5月15日生まれ）はアメリカの物理学者。現在、カリフォルニア工科大学のフランク・J・ロシェク物理学・応用物理学名誉教授である。[1]強く相互作用する二次元電子系に関する実験的研究により、2025年のウルフ物理学賞を共同受賞。分数量子ホール効果の充填係数5/2状態の発見と、二次元における 励起子のボース＝アインシュタイン凝縮の実証に貢献した。

学歴

アイゼンシュタインは1974年にオーバリン大学で学士号を取得し、1980年にカリフォルニア大学バークレー校で物理学の博士号を取得した。ウィリアムズ大学で数年間物理学の助教授を務めた後、1983年にニュージャージー州マレーヒルのベル研究所の技術スタッフに加わった。 1996年にカリフォルニア州パサデナのカリフォルニア工科大学の物理学教授に就任。2005年にはカリフォルニア工科大学のフランク・J・ロシェック物理学・応用物理学教授に就任した。[1] [2]アイゼンシュタインは2018年に名誉教授となり、2021年に実験研究プログラムを中止した。

彼は、固体科学委員会や物理天文学委員会など、全米研究会議（NRC）の様々な委員会に所属しています。 2014年から2017年まで、 Annual Review of Condensed Matter Physicsの副編集長を務めました。

研究

ベル研究所で超流動ヘリウム3の流体力学的特性に関する博士研究[3]を終えた後、アイゼンシュタインは半導体ヘテロ構造における二次元電子系の実験特性に研究の焦点を移した。極低温および高磁場下では、このような系は整数量子ホール効果や分数量子ホール効果といった多くの特異な現象を示す。

充填率v =5/2における偶数分母分数量子ホール状態は、非アーベル編組統計を持つ準粒子を持つと考えられており、[4]提案されているトポロジカル量子コンピュータアーキテクチャの鍵となる特性です。[5]アイゼンシュタインは充填率 5/2 でこの状態を共同発見しました。この状態では抵抗が方向に依存し、液晶を彷彿とさせます。[6]この発見により、彼は 2D での励起子の相関運動を研究することができ、ボーズ-アインシュタイン凝縮を形成できることを実証しました。[6]これらの実験により、彼は 2025 年のウルフ物理学賞をJainendra K. JainおよびMoty Heiblumと共に受賞しました。[6]

ストライプ相とバブル相[7] [8]は、量子状態において点状電子が複雑な非対称分子からなる古典的な液晶に似た 構成[9]に自らを組織化できることを明らかにしている。

励起子凝縮は、1960年代に磁場が存在しないバルク半金属において起こると理論化されました。 [10] [11] [12]驚くべきことに、この現象は高磁場下において、近接した二層二次元電子系において初めて検出されました。実際には、低温において、一方の層の電子がもう一方の層の電子間の空孔に結合することができます。この凝縮相は、数多くの特異な特性を示します。[13]

賞と栄誉

出版物

  • Willett, R.; Eisenstein, JP; Störmer, HL; Tsui, DC; Gossard, AC; English, JH (1987-10-12). 「分数量子ホール効果における偶数分母の量子数の観測」(PDF) . Physical Review Letters . 59 (15): 1776– 1779. Bibcode :1987PhRvL..59.1776W. doi :10.1103/physrevlett.59.1776. ISSN  0031-9007. PMID  10035326.
  • Lilly, MP; Cooper, KB; Eisenstein, JP; Pfeiffer, LN; West, KW (1999-01-11). 「高ランダウ準位における二次元電子の異方性状態の証拠」(PDF) . Physical Review Letters . 82 (2): 394– 397. arXiv : cond-mat/9808227 . Bibcode :1999PhRvL..82..394L. doi :10.1103/physrevlett.82.394. ISSN  0031-9007. S2CID  17531735.
  • Eisenstein, JP; MacDonald, AH (2004). 「二層電子系における励起子のボーズ・アインシュタイン凝縮」. Nature . 432 (7018): 691– 694. arXiv : cond-mat/0404113 . Bibcode :2004Natur.432..691E. doi :10.1038/nature03081. ISSN  0028-0836. PMID  15592403. S2CID  1538354.
  • Eisenstein, JP (2014). 「二層量子ホール系における励起子凝縮」. Annual Review of Condensed Matter Physics . 5 : 159– 181. arXiv : 1306.0584 . Bibcode :2014ARCMP...5..159E. doi :10.1146/annurev-conmatphys-031113-133832.

参考文献

  1. ^ ab "James Eisenstein".物理・数学・天文学部.カリフォルニア工科大学. 2024年10月2日閲覧。James Eisenstein: Frank J. Roshek物理学・応用物理学名誉教授
  2. ^ Zierler, David (2020年7月2日). 「ジェームズ・アイゼンシュタイン」. Caltech Heritage Project .カリフォルニア工科大学. 2024年10月2日閲覧。
  3. ^ アイゼンシュタイン、ジェームズ・P. (1980). 「5ミリ度以下の液体ヘリウム3の流動特性」
  4. ^ ムーア、グレゴリー；リード、ニコラス (1991). 「分数量子ホール効果におけるノナベリオン」.核物理B. 360 ( 2–3 ) : 362. Bibcode :1991NuPhB.360..362M. doi : 10.1016/0550-3213(91)90407-O .
  5. ^ Kitaev, A. Yu. (1997). 「エニオンによるフォールトトレラントな量子計算」Annals of Physics . 303 : 2– 30. arXiv : quant-ph/9707021 . doi :10.1016/S0003-4916(02)00018-0.
  6. ^ abcd ウルフ物理学賞 2025
  7. ^ Koulakov, AA; Fogler, MM; Shklovskii, BI (1996). 「弱磁場中における2次元電子液体の基底状態」. Physical Review B. 54 ( 3): 1853– 1871. arXiv : cond-mat/9601110 . Bibcode :1996PhRvB..54.1853F. doi :10.1103/PhysRevB.54.1853. PMID  :9986033.
  8. ^ Moessner, R.; Chalker, JT (1996). 「高ランダウ準位における相互作用電子の正確な結果」. Physical Review B. 54 ( 7): 5006– 5015. arXiv : cond-mat/9606177 . Bibcode :1996PhRvB..54.5006M. doi :10.1103/PhysRevB.54.5006.
  9. ^ Fradkin, Eduardo; Kivelson, Steven A.; Lawler, Michael J.; Eisenstein, James P.; Mackenzie, Andrew P. (2010). 「凝縮物質物理学におけるネマティックフェルミ流体」. Annual Review of Condensed Matter Physics . 1 : 153– 178. arXiv : 0910.4166 . Bibcode :2010ARCMP...1..153F. doi :10.1146/annurev-conmatphys-070909-103925.
  10. ^ Blatt, John M.; Boer, KW; Brandt, Werner (1962). 「励起子のボーズ・アインシュタイン凝縮」. Physical Review . 126 (5): 1691– 1692. Bibcode :1962PhRv..126.1691B. doi :10.1103/PhysRev.126.1691.
  11. ^ Keldysh, LV; Kopaev, Yu.V. (1964). 「クーロン相互作用に対する半金属状態の不安定性の可能性」.ソビエト物理学固体状態. 6 : 41– 46. doi :10.1142/9789811279461_0006. ISBN 978-981-12-7945-4。 {{cite journal}}: ISBN / Date incompatibility (help)
  12. ^ Jerome, D.; Rice, TM; Kohn, Walter (1967). 「励起子絶縁体」. Physical Review . 158 (2): 462– 475. Bibcode :1967PhRv..158..462J. doi :10.1103/PhysRev.158.462.
  13. ^ Eisenstein, JP (2014). 「二層量子ホール系における励起子凝縮」. Annual Review of Condensed Matter Physics . 5 : 159– 181. arXiv : 1306.0584 . Bibcode :2014ARCMP...5..159E. doi :10.1146/annurev-conmatphys-031113-133832.
  14. ^ 「APSフェローアーカイブ」APS。
  15. ^ アイゼンシュタイン、ジェームズ (2002). 「ローブとリーの講義、ハーバード大学」
  16. ^ 「ジェームズ・P・アイゼンシュタイン」www.nasonline.org . 2024年10月2日閲覧。
  17. ^ “2007年オリバー・E・バックリー凝縮物質賞受賞者”.受賞者.アメリカ物理学会. 2009年10月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2024年10月2日閲覧。
  • カリフォルニア工科大学の教員ページ[永久リンク切れ]
  • オリバー・バックリー賞のページ
  • 現代アメリカの物理学者たち
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