約翰·巴丁

約翰 ・ 巴丁（英語：John Bardeen，一九空八年五月二三—一九九一年一月三十號）是一个美國物理學家佮工程師。伊是唯一一个兩擺得著諾貝爾物理學獎的人：第一改是佇一九五六年佮威廉 ・ 痟克利佮沃爾特 ・ 布搝搝做伙發明電晶體；第二斗是佇一九七二年佮利純 ・ 庫珀佮約翰 ・ 施里抹做伙發明予人叫做是 BCS 理論的傳統超導現象的基本理論。

電晶體徹底改變著電子工業，使對電話到電腦的差不多所有現代電子設備的發展成做可能，並開創了資訊時代。巴丁佇超導方面的發展予伊得著伊的第二个諾貝爾獎—— 被用佇核磁共振光譜（NMR）、 醫學磁共振成像（MRI）佮超導量仔電路。

巴丁佇威斯康辛州出世佮大漢，佇普林斯頓大學得著物理學博士學位。佇第二次世界大戰中服役後，伊捌佇貝爾實驗室擔任研究員，而且在他利諾大學擔任教授。一九九空年，巴丁被《生活》雜誌評為「本世紀上有影響力的一百位美國人」之一。

生平

早年

一九空八年五月二三，約翰 ・ 巴丁出世佇威斯康星州麥迪綴市。伊是老爸查爾斯 ・ 拉塞爾 ・ 巴丁（Charles Russell Bardeen）博士佮母親海倫 ・ 哈默（Althea Harmer）的第二个後生。伊的老爸是威斯康星大學麥迪漆分校改破學教授和第一任醫學院院長。伊的母親海倫 ・ 巴丁結婚前捌佇杜威實驗學校（J . Dewey The laboratory school，即今日芝加哥大學實驗學校）， 做室內裝潢業務。結婚了後伊是一个藝術界活動人物。

約翰 ・ 巴丁的真早就顯現數學才會使得。伊的七年級數學老師鼓勵巴丁繼續進修。約翰 ・ 巴丁十二歲的時陣，老母因為著癌症病重。

巴丁佇咧麥迪綴市的一間大學附屬高中就讀。伊嘛仝時陣有參加另外一間高中的額外課程。伊的老母佇遮期間過身。一九二三年，伊對高中畢業，時年十五歲。

高等教育經歷

一九二三年，伊考入威斯康星大學麥迪綴分校電機工程系。因為伊無想像爸爸仝款成做學者，所以選擇有閣較好就業頭前的工程學。大學的時間，伊參加高校兄弟會「Zeta Psi」佮高校學生榮譽組織「Tau Beta Pi」。 伊佇本科的階段參加了所有家己感興趣的數理方向的碩士研究生課程。伊捌開一冬的時間佇芝加哥做工課，結果加拖一年才畢業。一九二八年，巴丁獲得電氣工程理學士學位。因為學識誠忝，伊佇威斯康辛大學升學就讀碩士一年了後（一九二九年）， 就咧列歐 ・ 皮特茲（Leo J . Peters）的指導下取得著電氣工程碩士學位。伊的數學導師是沃倫 ・ 韋瀨和愛德華 ・ 凡萊克。伊的主要物理導師是約翰 ・ 哈斯 ・ 同齊布克 ・ 凡萊克，保羅 ・ 狄拉克、沃納 ・ 海森堡和阿諾 ・ 索仔菲嘛影響伊真濟。

一九二九年，巴丁袂當入去劍橋大學三一學院就讀，留佇威斯康星大學進行研究，擔任電機工程研究助理一。後來，伊去到海灣石油公司的研究部門「匹茲堡大學海灣研究實驗中心」（University of Pittsburgh Applied Research Center）。 一九三空年到一九三三年，巴士佇遐參與地球的磁場和重力場勘測方法的研究。著做工課厭𤺪了後，伊佇一九三三年前往普林斯頓大學讀博士。巴丁的論文選題方向是固態物理，導師是尤金 ・ 維格納。

一九三五年，猶閣咧完成論文的伊收著了後自哈佛才俊協會（Society of Fellows at Harvard University）的邀請，並成做其初級研究會員。一九三五年到一九三八年，伊佇哈佛佮約翰 ・ 凡扶累克和琥西 ・ 布里奇曼等人合作研究金屬的內聚佮導電性佮原子核能級密度。一九三六年，伊得著普林斯頓大學數學物理博士學位。

加入貝爾實驗室

一九三八年到一九四一年間，巴丁擔任明尼蘇達大學助理教授，一九四一年到一九四五年佇華盛頓海軍軍械實驗室工作。一九四五年十月，約翰 ・ 巴丁佇貝爾電話公司實驗研究所研究半導體佮金屬的導電機制、半導體表面性能等的問題。巴丁是固態物理組的成員。組長是威廉 ・ 痟克利佮化學家斯坦白 ・ 摩根（Stanley Morgan）。 其他的組員猶閣包括沃爾特 ・ 布拉餐、物理學家傑拉爾德 ・ 皮爾遴（Gerald Pearson）， 化學家羅伯特 ・ 吉尼（Robert Gibney）， 電子專家希爾伯特 ・ 摩爾（Hilbert Moore）佮幾个技術員。伊搬厝去新澤西州薩米市。巴丁佇麻薩諸塞州學校認捌肖克利。巴丁佇普林斯頓大學的時代通過布拉頓的兄弟鮑榮 ・ 布拉餐熟似著布拉餐。鮑榮 ・ 布拉頓嘛是普林斯頓大學的學生。無論是佇實驗室抑是 goo-lú-huh 場，巴丁佮布拉禮拜六禮拜共所有時間攏囥佇咧實驗佮組織理論。

該小組的任務是尋求一種固態放大器來取代易碎的真空管放大器。𪜶的頭一个咧試驗是根據痟克利的構想，使用對外部施加的電場來影響半導體的導電性。遮的實驗用了各種材料和配搭，但是攏失敗矣。等到巴丁提出一種有關表面態的理論，研究才開始出現轉機。巴丁猜想半導體物質的表面存在著一種機制，會當激發出一種可防止家己予外場貫穿的特殊狀態。小組佇咧遮將研究重點改做材料的表面狀態，了後差不多每日攏有講法度。小組的交流氣氛誠好，眾人攏會當各抒己看著。

到一九四六年冬，巴丁𪜶已經有夠濟的研究成果，所以對《物理評論》提交一篇關於表面態的論文。布拉圭開始研究當著光照射佇半導體表面狀態的時陣，其表面態有啥物會當觀察的物理變化。這項研究閣加產出幾篇論文（內底有一篇有肖克利阮參與）， 毋但會當閣較充分地解說𪜶進前實驗失敗的原因，猶有法度估計表面態的分布密度。這寡工課牽涉著半導體、導線佮電解質之間的點接觸（point contacts）， 向前邁進一大步。

摩爾建立了一種較𠢕調節頻率的電路，閣建議使用一種袂當蒸發的化學物質硼酸二醇（glycol borate，gu）。 終其尾，做皮爾較輸經相克利的提醒，佇咧 P-N 結兩爿的 gu 液滴上施加電壓的時，𪜶發現了顯示能量已經增加的影跡。

一九四七年，巴丁佮布拉圭發明矣半導體三極體（雙極性電晶體）。 一個月了後，痟克利發明矣 P-N 結電晶體。電晶體效應的發現致使三人後來合同學得著一九五六年諾貝爾物理學獎。

任職它利嗎他大學

佇咧一九五一年，巴丁的朋友佛萊德 ・ 錫思幫巴丁說服伊利諾大學厄巴納-檳榔分校，提供巴丁一份年薪一萬箍的工課。巴丁因為和肖克利袂合，接受了聘用了後，離開貝爾實驗室，進入伊利諾大學香檳分校電機學院佮物理學院做教授。巴丁建立了兩个主要研究計畫，一个計畫佇咧電機系，另外一个佇物理系。電機系的研究計畫是關於半導體實驗佮理論，物理系的研究計畫是關於宏觀量子理論，特別是量仔超導性佮量仔液體。伊的第一个博士學生正是尾仔佇一九六二年發明矣 LED 的尼克 ・ 何倫亞克。

一九五空年代早期，巴丁就已經開始考慮超導電性的問題。伊意識著電子佮聲的互相作用是解決問題的關鍵。一九五三年，約翰 ・ 施里抹來到伊利嗎大學，攻擊佇巴丁的指導之下讀物理學博士學位，並選擇超導問題成做博士論文題目。佇普林斯頓懸等研究院的楊振寧推薦下，拄對哥倫比亞大學得著博士學位無偌久的利純 ・ 庫琥珀開始佮巴丁佮施里喬進行合作。一九五七年，巴丁和庫琥、施里抹共同創立了 BCS 理論，著超導電性做出著合理的解說。𪜶三人後來嘛因此得著一九七二年諾貝爾物理學獎。這巴丁嘛成做第一个，嘛是目前為止唯一一位兩擺得著諾貝爾物理學獎的人。

巴丁佇咧千九百五十一-一九七五年間非常的活跳，了閣較成做榮譽教授。

個人生活

一九三八年，巴丁佮簡 ・ 麥克斯韋（Jane Maxwell）結婚，婚後育有兩子一女。巴丁業餘時間佮意旅遊和 goo-lú-huh。

傳記

• Lillian Hoddeson ; Vicki Daitch . _ True genius  : the life and science of John Bardeen _ [真的天才：約翰 ・ 巴丁的科研佮生活] 一 . Washington , D . C . : Joseph Henry Press . 兩千空二 . ISBN  空空三百空九九九八千四百空八堵三（英語）.
• 漢譯版：Lillian Hoddeson ; Vicki Daitch . _ True genius  : the life and science of John Bardeen _ [曠世奇才—— 巴丁傳] . 哲人石叢書。文慧靜 ( 就共翻譯 ) , 沈衡 ( 就共翻譯 ) 一 . 中國上海的：上海科技教育出版社 . 兩千空七 [兩千空二] . ISBN  九百七十八追七孵五千四百二十八孵四千三百六十二孵三（中文（中國大陸）） .

參閱

• 電晶體
• BCS 理論

參考資料

補充來源

• Walter Brattain . _ Crystal Fire _ .   : 一百二十七喔（英語）.

外部連結

• 《大英百科全冊》中的條目：約翰 ・ 巴丁（英文）
• 約翰 ・ 巴丁咧數學譜系計畫的資料。
• ma翰 ・ 巴丁孵介。諾貝爾官方網站 . [二千空七堵十二二三] .（原始內容存檔佇兩千空一十八分一鋪八）（英語）.
• 約翰 ・ 巴丁 at Goodreads
• 約翰 ・ 巴丁佇科學維基頂懸的條目