客观日本

【日本人与诺贝尔奖】江崎玲于奈、辗转于多家企业的诺奖得主

2019年05月20日 科学家访谈
日本人与诺贝尔奖 江崎玲于奈、辗转于多家企业的诺奖得主

想成为爱迪生那样的发明家

1973年,江崎玲于奈成为日本科学领域的第三位诺贝尔奖得主。诺奖得主大多都是大学里的研究人员。在他们的职业生涯中通常会更换两至三次的大学或研究机构,研究水平也随转职而提高,但获得1973年诺贝尔物理学奖的江崎玲于奈则是一位辗转于多家企业做研究的诺奖得主。

江崎小时候被留声机里播放出来的音乐所感动,自己也想成为像发明留声机的爱迪生那样的发明家。虽然中考失败,但他后来发愤图强考进东京大学,并毕业于东京大学理学部物理学科。大学时代,江崎租住的宿舍在东京大轰炸中被烧毁。看到这种场景,江崎想在大学毕业后从事日本复兴的工作,于是毕业后进入企业工作。

发现教科书里的内容有错误

江崎1947年从东京大学毕业后,进入了一家制造真空管的小企业——神户工业。但由于公司经营不稳定,他很快便跳槽去了现在的索尼的前身东京通信工业公司。在这里,江崎成为一名研究半导体的技术人员。制作半导体时,他注意到,如果材料锗中含有很多杂质,电流就会反向流动。他对中国助手测量到的极其微弱的异常电流感到奇怪,开始彻底调查原因。

一开始,中国助手认为是自己的实验有误,所以才会测量到教科书里没有写的异常电流。但江崎觉得,教科书里的内容不一定全部正确,也许是教科书有误,所以他继续进行实验。

最终,江崎发现了异常的负阻现象,即在某个临界点之前,电压增加的话,电流也会增加,但到了这个临界点之后,即使电压增加,电流也会减少。这种负阻现象,能够用于开关、振荡和放大领域,工业价值非常高。江崎在理论上证明这就是量子力学中的隧道效应,并成功制作出了江崎二极管(隧道二极管)。

1957年,江崎大学毕业正好10年,32岁的他凭借这项成就获得了期待已久的博士学位,48岁时,他与美国加埃沃和英国约瑟夫森共同获得诺贝尔物理学奖。

进入IBM后继续研究出了划时代的成果

随后,江崎从东京通信工业去了美国IBM公司。在沃森研究所开展接下来的研究实验,并在这里取得了划时代的发现,于1970年提出了半导体超晶格理论,并在国际半导体物理学会等场所发表了超晶格理论。从1984年前后开始,世界各地的研究人员开始在论文中大量引用他撰写的一系列论文。

江崎当时去参加欧洲的学会时,有多位诺贝尔物理学奖得主赞赏他说:“Leo(江崎的英文名)会再得一次诺贝尔奖的”。

半导体超晶格是指,重叠砷化镓或砷化铝等多种不同的半导体薄晶体形成的层结构。组合不同的超晶格材料种类和膜厚,会产生多种不同的量子效应。现在能利用这种结构制作共振隧道效应晶体管,可用作激光振荡二极管等。

1998年,江崎获得第14届日本国际奖。获奖理由是:“通过创造和实现人工超晶格晶体概念,为新的功能性材料的发展做出贡献”。获得该奖项的人很多都成为诺贝尔奖的有力候选人,江崎目前仍被认为可能成为诺贝尔奖二次获奖得主。

日本人与诺贝尔奖 江崎玲于奈、辗转于多家企业的诺奖得主

在IBM沃森研究所工作时的江崎玲于奈

获得诺贝尔奖的5个条件

江崎经常在面向高中生和大学生的研讨会上发表演讲,每次都会介绍自己总结的“获得诺贝尔奖的5个条件”。

第一,不能被以往的结果束缚。

第二,尊敬前辈,但不能因此而丧失自我。

第三,抛弃无用的东西,只留下对自己有用的信息。

第四,尊重自己,不对他人唯命是从,该挑战的时候决不逃避。

第五,永远不要失去纯真的感性和求知欲。

这些条件打破了日本研究一线根深蒂固的上下级关系及其弊端,鼓励大家践行有助于发挥独创性的个人主义。不过,江崎表示,这5个条件并“不是通往成功的全部条件,只是必要条件”。他说,要确立一个提升自己的思想框架,让自己的生活方式按照这个框架发展。

江崎说:“以前,有文化的人是指博览群书,并从中获得大量知识和智慧的人。但在当今时代,光有丰富的知识量已经不属于文化人”。他认为:“能时刻吸收新知识并不断改变自己的人才是真正的文化人”。

文/ 马场錬成(科学记者)
编辑翻译 JST客观日本编辑部

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