John C. Slater - John C. Slater

Pour les autres personnes nommées John Slater, voir John Slater (homonymie) .
John C. Slater
John Clarke Slater 1952 Londres.jpg
John Clarke Slater 1952 à Londres
Née ( 1900-12-22 )22 décembre 1900
Oak Park, Illinois
Décédés 25 juillet 1976 (1976-07-25)(75 ans)
Île de Sanibel, Floride
Nationalité américain
mère nourricière Université de Rochester (BS) (1920)
Université Harvard (Ph.D) (1923)
Connu pour Orbitales de type
Slater Déterminants de
Slater Règles de
Slater Règles de Slater–Condon
Règle de Slater–Pauling
Intégrales de
Slater Modèle de Slater-Koster
Courbe de Bethe–Slater
Approximation de Slater-Kirkwood Approximation
muffin-tin
Récompenses Prix ​​Irving Langmuir (1967)
Médaille nationale des sciences (1970)
Carrière scientifique
Des champs La physique
Établissements Université de Cambridge
Université de Copenhague Université de
Harvard
MIT
Laboratoires Bell Laboratoire
national de Brookhaven
Université de Floride
Thèse La compressibilité des alcalis-halogénures  (1923)
Conseiller de doctorat Percy Williams Bridgman
Doctorants Marvin Chodorow
David S. Saxon
William Shockley
Nathan Rosen
Fernando J. Corbató
Donald Merrifield

John Clarke Slater (22 décembre 1900 - 25 juillet 1976) était un physicien américain de renom qui a apporté des contributions majeures à la théorie de la structure électronique des atomes, des molécules et des solides. Il a également apporté des contributions majeures à l'électronique micro-ondes. Il a obtenu un baccalauréat en physique de l' Université de Rochester en 1920 et un doctorat. en physique de Harvard en 1923, puis a effectué des travaux post-doctoraux dans les universités de Cambridge (brièvement) et de Copenhague . À son retour aux États-Unis, il a rejoint le département de physique à Harvard.

En 1930, Karl Compton , président du MIT , nomme Slater président du département de physique du MIT. Il a refondu le programme de physique de premier cycle, a écrit 14 livres entre 1933 et 1968 et a construit un département de grand prestige international. Pendant la Seconde Guerre mondiale, ses travaux sur la transmission par micro-ondes, effectués en partie aux Laboratoires Bell et en association avec le Laboratoire de rayonnement du MIT , ont été d'une importance majeure dans le développement du radar .

En 1950, Slater a fondé le Solid State and Molecular Theory Group (SSMTG) au sein du département de physique. L'année suivante, il a démissionné de la présidence du département et a passé un an au Laboratoire national de Brookhaven de la Commission de l'énergie atomique. Il a été nommé professeur de physique à l'Institut et a continué à diriger le travail au SSMTG jusqu'à sa retraite du MIT en 1965, à l'âge de la retraite obligatoire de 65 ans.

Il a ensuite rejoint le Quantum Theory Project de l'Université de Floride en tant que professeur de recherche, où l'âge de la retraite lui a permis de travailler encore cinq ans. Le SSMTG a été considéré comme le précurseur du MIT Center for Materials Science and Engineering (CMSE). Son autobiographie scientifique et trois entretiens présentent son point de vue sur la recherche, l'éducation et le rôle de la science dans la société.

En 1964, Slater et son père alors âgé de 92 ans, qui avait dirigé le département d'anglais à l'Université de Rochester de nombreuses années auparavant, ont reçu des diplômes honorifiques de cette université. Le nom de Slater fait partie des termes théorie de Bohr-Kramers-Slater , déterminant Slater et orbitale Slater .

Première vie et éducation

Le père de Slater, né en Virginie, qui avait été étudiant à Harvard, est devenu chef du département d'anglais à l'Université de Rochester, qui serait également l'alma mater de premier cycle de Slater. Les intérêts de jeunesse de Slater étaient les choses mécaniques, chimiques et électriques. Une aide familiale, une étudiante, a finalement mis un nom (alors peu connu comme sujet) à son ensemble d'intérêts : la physique . Lorsque Slater entra à l'Université de Rochester en 1917, il suivit des cours de physique et, en tant que senior, assista dans le laboratoire de physique et effectua ses premières recherches indépendantes pour une thèse avec spécialisation, une mesure de la dépendance à la pression des intensités des raies Balmer de l'hydrogène. .

Il a été accepté à l'école doctorale de Harvard, avec le choix d'une bourse ou d'un assistanat. Il choisit l'assistanat, durant lequel il travaille pour Percy W. Bridgman . Il a suivi les cours de Bridgman en physique fondamentale et a été initié à la nouvelle physique quantique avec les cours d'EC Kemble. Il a terminé le travail pour le doctorat. en trois ans en publiant son article (1924) Compressibility of the Alkali Halides , qui incarnait le travail de thèse qu'il avait fait sous Bridgman. Son cœur était en théorie, et sa première publication n'était pas sa thèse de doctorat, mais une note (1924) à Nature on Radiation and Atoms.

Après avoir obtenu son doctorat, Slater a obtenu une bourse Hamard Sheldon pour étudier en Europe. Il a passé une période à Cambridge, en Angleterre, avant de se rendre à Copenhague. De retour en Amérique, Slater a rejoint le département de physique de Harvard.

Carrière professionnelle

Présidence du département de physique du MIT

Lorsqu'il devint président du MIT, Karl Compton « courtisa » Slater pour qu'il préside le département de physique. "L'administration (du département) a pris beaucoup de temps, plus de temps qu'il (Slater) n'aurait souhaité. John était un bon président." Les éléments suivants des numéros successifs du rapport annuel du président du MIT retracent la croissance et la visibilité du département sous la direction de Slater, avant la Seconde Guerre mondiale, et la capacité du département à contribuer à la défense pendant la guerre. Les deux premières citations sont tirées de chapitres écrits par Compton dans les rapports successifs. Les autres citations proviennent des sections sur le département, que Slater a écrites. Ceux-ci incluent des déclarations affectant les politiques dans l'enseignement de la physique et la recherche en général, et montrent son profond engagement envers les deux.

  • 1930 : « La sélection du Dr John C. Slater à la tête du département (de physique) renforcera ... les étudiants de premier cycle ont 53 ans et ... les étudiants des cycles supérieurs 16. " (p. 21)
  • 1931: « Cela a été la première année du Département en charge de son nouveau chef, le professeur John C. Slater ... les sujets activement (recherches comprennent) Spectroscopie , optique appliquée, décharge d'électricité dans les gaz , magnéto-optique Phénomènes , Études des diélectriques et divers aspects de la physique théorique moderne et classique." (p.42)
  • 1932 : Dans la liste des articles publiés par le corps professoral du MIT, les articles 293 à 340 sont répertoriés sous Département de physique. (p. 206-208)
  • 1933 : « Le laboratoire de recherche George Eastman, dans lequel le Département a emménagé au début de l'année, offre pour la première fois un foyer approprié pour la recherche en physique à l'Institut ». Slater déclare que la reconnaissance extérieure est démontrée par les titulaires de six bourses de recherche nationales, internationales et Rockefeller qui choisissent de venir au département. Slater décrit l'inauguration du Laboratoire, l'accueil de réunions de l'Union astronomique internationale, de l'American Physical Society et d'une conférence spectroscopique, et se termine : « En général, l'année a été une année de mise au travail dans des conditions satisfaisantes, après la transition plus difficile de l'année précédente." (p. 96-98)
  • 1934 : « Un certain nombre de progrès dans l'enseignement au premier cycle ont été réalisés ou planifiés. Parmi les « événements les plus marquants » du département, « nous avons accueilli » des réunions de la National Academy of Sciences, de l'American Association for the Advancement of Science, de l'American Physical Society et d'une conférence spectroscopique nationale, où « les principaux le sujet était lié à la biologie et aux domaines connexes. Les progrès de la recherche ont « profité des installations inhabituelles » du département, et incluent les travaux de Warren sur la structure des liquides, Mueller sur les propriétés diélectriques, Stockbarger sur la physique des cristaux, Harrison sur l'automatisation de la mesure spectroscopique, Wulff sur la structure hyperfine, Boyce sur les spectres des nébuleuses, Van der Graaff sur la haute tension et la recherche nucléaire, et Stratton et Morse sur les fonctions d'onde ellipsoïdales. (p. 104-106)
  • 1935 : Une attention considérable est accordée aux améliorations majeures de l'enseignement au premier cycle. Les nombreux commentaires sur la recherche mentionnent l'arrivée de Robley Evans et ses travaux dans un domaine nouveau pour le département, la radioactivité, avec une attention particulière à la médecine nucléaire . (p. 102-103)
  • 1936 : « Le développement le plus important de l'année dans le département a été la reconnaissance croissante de l'importance de la physique appliquée. négliger ses applications. Slater développe ce thème en détail et décrit les actions au sein du travail de premier cycle, des cycles supérieurs et du corps professoral du département et au niveau national pour développer la physique appliquée . La description de la recherche fondamentale florissante fait référence à dix domaines différents, dont la recrudescence des travaux sur la radioactivité. (p.131-134).
  • 1937 à 1941 : Ceux-ci continuent dans la même veine. Mais les affaires mondiales commencent à avoir un impact. Le rapport de 1941 se termine : « La branche des rayons X avait comme invitée le professeur Rose CL Mooney du Newcomb College, qui a été empêchée par la guerre de poursuivre des recherches en Europe dans le cadre d'une bourse Guggenheim... À la fin de l'année, la Défense nationale l'effort commence à réclamer les services d'un certain nombre de membres du personnel. On peut supposer que l'année à venir verra une grande intensification de l'effort, bien qu'on espère que l'interférence avec la recherche et l'enseignement réguliers ne sera pas trop grave. » (p. 129)
  • 1942 : Cela racontait une histoire très différente. L'effort de défense avait commencé à « impliquer un nombre considérable de personnel, ainsi qu'une bonne partie du travail administratif. s'associer à ce laboratoire" suivi d'une liste de plus de 10 professeurs principaux qui avaient, et plusieurs autres allés à d'autres projets de défense. (p. 110-111)
  • 1943 à 1945 : Slater a pris congé en tant que président, pour travailler sur des sujets d'importance dans le radar. L' American Mathematical Society l'a choisi comme conférencier Josiah Willards Gibbs pour 1945.
  • 1946 : Slater était revenu en tant que président. Il commence son rapport : « L'année de la reconversion de la guerre à la paix a été l'une des plus grandes activités. ... La physique pendant la guerre a atteint une importance qui n'a probablement jamais été atteinte auparavant par aucune autre science. L'Institut, en tant que la principale institution technique du pays et probablement du monde, devrait avoir un département de physique sans égal nulle part. » Il énumère des plans pour atteindre cet objectif, qui multiplient ses responsabilités administratives. (p. 133-143)
Mise en place de laboratoires interdépartementaux, en restructurant les laboratoires existants en prenant comme modèle la reconversion du Laboratoire de Rayonnements en Laboratoire de Recherche en Electronique (RLE) par Julius Stratton et Albert Hill .
Financer les assistanats étudiants et contribuer à façonner le rôle du financement gouvernemental à une échelle sans précédent.
Superviser le centre de radioactivité de Robley Evans (contenant un cyclotron) et le laboratoire de haute tension de Van de Graaff.
Recrutement de physiciens familiarisés avec le projet Manhattan pour construire le Laboratoire de science et d'ingénierie nucléaires. Cela a été réalisé par Jerrold Zacharias . Ses premiers membres étaient Bruno Rossi et Victor Weisskopf .
Mise en place du Laboratoire d'Acoustique, dirigé par Richard Bolt , et du Laboratoire de Spectroscopie dirigé par le chimiste Richard Lord .
  • 1947 : L'embauche de personnel et la construction de laboratoires bien en main, Slater commence : « L'année au Département de physique, comme dans le reste de l'Institut, a été celle du début de l'enseignement à grande échelle des anciens combattants de retour et d'autres étudiants dont les carrières universitaires avaient été interrompues par la guerre. Il évoque ensuite les besoins des étudiants, dans l'ensemble de l'Institut, en cours et laboratoires de physique, avec une mention particulière de l'essor de l'électronique et des sciences nucléaires, et il rend compte brièvement des développements consécutifs à son précédent rapport. (p. 139-141)
  • 1948 : Slater commence « L'année en cours est la première depuis la guerre au cours de laquelle le département s'est rapproché du fonctionnement normal. Aucun nouveau projet majeur ou changement de politique n'a été introduit. Mais le département qu'il a construit est très différent de ce qu'il était quand il a commencé. Seize masters et 47 doctorats ont été décernés. Vingt-cinq doctorats les récipiendaires ont obtenu des nominations universitaires au MIT et dans d'autres universités. La recherche a prospéré et de nombreux scientifiques ont visité des universités européennes et ailleurs aux États-Unis (p. 141-143)
  • 1949 : La nouvelle « normalité » s'est poursuivie. "L'approche d'un état stable d'après-guerre s'est poursuivie avec quelques événements inhabituels." Le programme d'études supérieures a été révisé et la cryogénie améliorée. La croissance continue du personnel, les subventions de recherche, les contacts industriels et le volume de publication sont traités comme des questions de continuité, reconnaissant à la fin que : « La charge administrative du département a tellement augmenté (il est devenu) sage de nommer un directeur général ". Nathaniel Frank, qui avait travaillé avec John Slater pendant près de deux décennies, a accepté le poste. (p.149-153)
  • 1950 : L'avenir du Département est tracé. Il y a eu "quelques changements inattendus". Et avec la croissance continue, "presque tous les projets de recherche du département se sont intéressés à la recherche de premier cycle". (p. 189-191)
  • 1951 : Jay Stratton écrit : "Le professeur John C. Slater a démissionné de son poste de chef du département de physique et a été nommé professeur Harry B. Higgins de l'état solide, la première nomination qui portera le titre de professeur d'institut. Le professeur Slater a reçu un congé autorisé pour l'année à venir pour poursuivre des recherches au Laboratoire national de Brookhaven. » (p. 30)

Tout au long de sa présidence, Slater a enseigné, écrit des livres, produit des idées d'une importance scientifique majeure et interagi avec des collègues de la communauté scientifique locale, nationale et internationale. Au niveau personnel, Morse déclare : « Pendant la majeure partie (des années 1930), il ressemblait plus à un étudiant de premier cycle qu'à un chef de département… il pouvait rendre ses invités faibles de rire simplement en comptant… en danois. Beaucoup plus tard, SB Trickey a écrit : « Bien que je l'aie assez bien connu, je n'ai jamais pu appeler JC Slater par son prénom.

Recherche

Atomes, molécules et solides : les recherches précédant la Seconde Guerre mondiale

De retour en 1920, Slater était allé à Harvard pour préparer un doctorat. avec Percy Bridgman , qui a étudié le comportement des substances sous de très hautes pressions. Slater a mesuré la compressibilité du sel commun et de dix autres halogénures alcalins, composés de lithium, de sodium, de potassium et de rubidium, avec du fluor, du chlore et du brome. Il a décrit les résultats comme "exactement en accord avec les vues récentes de Bohr sur la relation entre la structure électronique et le tableau périodique". Cela a permis d'aligner l'observation de Slater concernant les propriétés mécaniques des cristaux ioniques avec la théorie que Bohr avait fondée sur la spectroscopie des éléments gazeux. Il a écrit l'article sur les halogénures alcalins en 1923, ayant été « à l'été 1922 » « complètement endoctriné... avec la théorie quantique », en partie par les cours d' Edwin Kemble suite à une fascination pour le travail de Bohr pendant ses études de premier cycle. En 1924, Slater se rend en Europe grâce à une bourse Harvard Sheldon. Après un bref séjour à l' université de Cambridge , il entra à l' université de Copenhague , où « il expliqua à Bohr et à Kramers son idée (c'était) une sorte de précurseur du principe de dualité , (d'où) le célèbre article » sur le travail que d'autres ont surnommé la théorie de Bohr-Kramers-Slater (BKS) . "Slater est soudainement devenu un nom internationalement connu.". L'intérêt pour cet article sur la « vieille théorie quantique » s'est calmé avec l'arrivée de la mécanique quantique complète, mais la biographie de Philp M. Morse déclare que « ces dernières années, il a été reconnu que les idées correctes de l'article sont celles de Slater ». Slater parle de sa jeunesse à travers le voyage en Europe dans une interview transcrite.

Slater a rejoint la faculté de Harvard à son retour d'Europe en 1925, puis a déménagé au MIT en 1930. Ses articles de recherche couvraient de nombreux sujets. Une sélection année par année, jusqu'à son basculement vers des travaux relatifs au radar comprend :

Dans ses mémoires, Morse a écrit "En plus d'autres articles notables... sur... le champ auto-cohérent de Hartree , la dérivation mécanique quantique de la constante de Rydberg et les meilleures valeurs des constantes de blindage atomique , il a écrit un article fondateur sur direction valence " (ce qui est devenu connu, plus tard, comme combinaison linéaire d'orbitales atomiques ). Dans d'autres commentaires, John Van Vleck accorde une attention particulière à (1) l'étude de 1925 des spectres de l'hydrogène et de l'hélium ionisé, que JVV considère une phrase en deçà de proposer le spin électronique (ce qui aurait conduit à partager un prix Nobel), et ( 2) ce que JVV considère comme le plus grand article de Slater, qui a introduit l'objet mathématique maintenant appelé le déterminant de Slater . "Ce sont quelques-unes des réalisations (qui ont conduit à son) élection à la National Academy... à... trente et un ans. Il a joué un rôle clé dans l'élévation de la physique théorique américaine à un haut niveau international." Pendant cette période, les doctorants de Slater comprenaient Nathan Rosen Ph.D. en 1932 pour une étude théorique de la molécule d'hydrogène, et William Shockley Ph.D. 1936 pour une structure de bande d'énergie de chlorure de sodium, qui a reçu plus tard un prix Nobel pour la découverte du transistor.

La recherche pendant la guerre et le retour aux activités en temps de paix

Slater, dans ses travaux expérimentaux et théoriques sur le magnétron (des éléments clés étaient parallèles à ses travaux antérieurs sur les champs auto-cohérents pour les atomes) et sur d'autres sujets au Radiation Laboratory et aux Bell Laboratories a fait « plus que toute autre personne pour fournir la compréhension indispensable pour progresser dans le domaine des micro-ondes", selon les mots de Mervin Kelley, alors à la tête des Bell Labs, cité par Morse.

Les publications de Slater pendant la guerre et la reprise d'après-guerre comprennent un livre et des articles sur la transmission micro -ondes et l'électronique micro-ondes, les accélérateurs linéaires , la cryogénie , et, avec Francis Bitter et plusieurs autres collègues, les supraconducteurs . Ces publications créditent les nombreux autres scientifiques, mathématiciens et les ingénieurs qui y ont participé. Parmi ceux-ci, George H. Vineyard a obtenu son doctorat. avec Slater en 1943 pour une étude de la charge d'espace dans le magnétron à cavité. Plus tard, il est devenu directeur du Brookhaven National Laboratory et président de l'American Physical Society. Le travail du Radiation Laboratory était parallèle aux recherches menées au Telecommunications Research Establishment en Angleterre et les groupes maintenaient une liaison productive.

Le groupe de théorie de l'état solide et moléculaire

Activités

Selon les mots de Robert Nesbet : « Slater a fondé le SSMTG avec l'idée de rassembler une jeune génération d'étudiants et de post-doctorants ayant un intérêt commun pour la structure électronique et les propriétés des atomes, des molécules et des solides. C'était en partie pour servir de équilibre pour que la physique électronique survive à la croissance écrasante de la physique nucléaire après la guerre".

George Koster a rapidement terminé son doctorat, s'est joint à la faculté et est devenu le membre principal du groupe. Il a écrit : « Au cours des quinze années de vie du groupe, une soixantaine de personnes étaient membres et trente-quatre ont obtenu un doctorat avec des thèses liées à ses travaux. Dans mon rapport, je n'ai pas pu séparer le travail de Slater de celui du groupe comme un tout. Il faisait partie de tous les aspects des efforts de recherche du groupe. "

Nesbet a poursuivi "Chaque matin à SSMTG a commencé par une session de café, présidée par le professeur Slater, avec les membres juniors assis autour d'une longue table ... Chaque membre du groupe devait contribuer un résumé de son propre travail et de ses idées au Trimestriel Rapport d'étape". Les QPR SMMTG ont été largement diffusés dans les bibliothèques de recherche universitaires et industrielles et dans les laboratoires individuels. Ils ont été largement cités pour leur contenu scientifique et biographique, dans des articles de revues et des rapports gouvernementaux et les bibliothèques commencent à les mettre en ligne.

Pour commencer le travail du groupe, Slater « a distillé son expérience avec la méthode de champ auto-cohérent de Hartree » en (1) une simplification qui est devenue connue sous le nom de méthode Xα, et (2) une relation entre une caractéristique de cette méthode et un propriété magnétique du système. Celles-ci nécessitaient des calculs excessifs pour un travail « crayon et papier ». Slater n'a pas tardé à utiliser le SSMTG des ordinateurs électroniques qui étaient en cours de développement. Un premier article sur les ondes planes augmentées utilisait une calculatrice programmée par carte IBM. Le Whirlwind a été largement utilisé, puis l'IBM 704 au Centre de calcul du MIT , puis l'IBM 709 au Laboratoire d'informatique coopérative (voir ci-dessous).

Les travaux à l'état solide ont d'abord progressé plus rapidement dans le SSMTG, avec des contributions au cours des premières années de George Koster, John Wood, Arthur Freeman et Leonard Mattheis. Les calculs moléculaires et atomiques ont également prospéré entre les mains de Fernando J. Corbató , Lee Allen et Alvin Meckler. Ce premier travail a suivi des lignes largement définies par Slater. Michael Barnett est arrivé en 1958. Lui et John Wood ont été nommés professeurs. Robert Nesbet, Brian Sutcliffe, Malcolm Harrison et Levente Szasz ont apporté une variété d'autres approches aux problèmes moléculaires et atomiques. Jens Dahl, Alfred Switendick, Jules Moskowitz, Donald Merrifield et Russell Pitzer ont poursuivi leurs travaux sur les molécules et Fred Quelle sur les solides.

Slater incluait rarement son nom sur les papiers des membres du SSMTG qui travaillaient avec lui. Les principaux travaux dont il a co-écrit traitaient des applications (1) de la théorie des groupes dans les calculs de structure de bande et (2) des caractéristiques équivalentes de la combinaison linéaire des orbitales atomiques (LCAO) , de la liaison étroite et des approximations d' électrons de Bloch , pour interpoler les résultats pour l'énergie niveaux de solides, obtenus par des méthodes plus précises,

Personnes

Une liste partielle des membres de la SSMTG (doctorants, post-doctorants, personnel de recherche et professeurs, dans certains cas successivement, étiquetés †, ‡, ৳, ¶), ainsi que des références qui rapportent leurs activités SSMTG et ultérieures , suit.

  • Leland C. Allen †‡, calculs moléculaires ab initio , électronégativité , professeur de chimie émérite, Princeton University (2011).
  • Michael P Barnett ৳¶, intégrales moléculaires, logiciel, photocomposition , cognition, plus tard dans l'industrie, Columbia U. et CUNY.
  • Louis Burnelle‡, calculs moléculaires, plus tard professeur de chimie, Université de New York.
  • Earl Callen
  • Fernando J. Corbató †, a commencé les calculs moléculaires dans le SSMTG; plus tard, pionnier du temps partagé et récipiendaire du prix Turing .
  • George Coulouris ৳, a travaillé avec MPB, plus tard professeur d'informatique au Queen Mary College de l'Université de Londres.
  • Imre Cszimadia ‡, calculs moléculaires (LiH), plus tard professeur de chimie, U. Toronto, calculs ab initio , conception de médicaments.
  • Jens Dahl ‡, calculs moléculaires, plus tard professeur de chimie, Université technique du Danemark, a écrit un texte sur la chimie quantique.
  • Donald E. Ellis ৳†, calculs moléculaires, plus tard professeur de physique et d'astronomie à la Northwestern University, matériaux "réels".
  • Arthur Freeman †‡, calculs orthogonalisés des ondes planes, plus tard professeur de physique et d'astronomie à la Northwestern University
  • Robert P. Futrelle , méthodes de programmation, plus tard professeur d'informatique et de sciences de l'information à la Northeastern University.
  • Leon Gunther vibrations du réseau dans les halogénures alcalins, plus tard professeur de physique à l'Université Tufts, se concentre sur la théorie de la matière condensée dans de nombreux domaines, y compris la supraconductivité et des articles fondateurs sur la physique nanoscopique et l'effet tunnel quantique de l'aimantation.
  • Malcolm Harrison ‡, (mort en 2007) co-développeur de POLYATOM , plus tard professeur d'informatique à l'Université de New York.
  • Frank Herman, calculs de structure de bande, est entré dans RCA puis IBM Research Laboratories, a écrit et édité des enquêtes majeures.
  • David Howarth ‡, solid state, plus tard professeur d'informatique, Imperial College , Université de Londres.
  • John Iliffe ৳, informaticien.
  • San-Ichiro Ishigura ‡, plus tard professeur, Université d'Ochinamizu
  • Arnold Karo ‡, structure électronique de petites molécules, plus tard au Lawrence Livermore Laboratory.
  • CW Kern ‡, calculs moléculaires, plus tard professeur de chimie, Ohio State U., a publié de nombreux articles.
  • Ryoichi Kikuchi
  • Walter H. Kleiner, physique du solide, a continué au Lincoln Laboratory.
  • George F. Koster †¶, est devenu président du comité des études supérieures en physique au MIT et a écrit deux livres sur la physique du solide.
  • Leonard F. Mattheiss , calculs d'ondes planes augmentées, plus tard aux Bell Labs, a publié environ 100 articles.
  • Roy McWeeny , théorie de la valence, a ensuite occupé des chaires dans plusieurs universités britanniques et, depuis 1982, à l' Université de Pise , en Italie.
  • Alvin Meckler, premier calcul moléculaire majeur sur Whirlwind (oxygène), plus tard National Security Agency,
  • Donald Merrifield †, calculs moléculaires (méthane), plus tard président de l'université Loyola, Los Angeles.
  • Jules Moskowitz , calculs moléculaires (benzène), plus tard président du département de chimie, NYU, a publié 100 articles.
  • Robert K. Nesbet ‡, calculs moléculaires, plus tard aux laboratoires de recherche IBM Almaden, a publié plus de 200 articles.
  • Robert H. Parmenter, plus tard professeur de physique, U. Arizona, propriétés cristallines et supraconductivité.
  • Russell M. Pitzer ‡, calculs moléculaires (éthane), plus tard président du département de chimie, Ohio State U, plus de 100 articles.
  • George W. Pratt, Jr. †‡later Professeur de génie électrique et CMSE, MIT, électronique à l'état solide.
  • FW Quelle, Jr. a augmenté les ondes planes, puis l'optique laser.
  • Melvin M. Saffren
  • Robert Schrieffer a écrit une thèse de licence sur les multiplets dans les atomes lourds, qui a ensuite partagé le prix Nobel pour la théorie de la supraconductivité BCS .
  • Edward Schultz
  • Harold Schweinler
  • Hermann Statz ‡, ferromagnétisme, plus tard directeur de recherche à Raytheon et récipiendaire du IEEE Microwave Pioneer Award 2004,
  • Levente Szasz, structure atomique, devint professeur de physique à l'université Fordham, publia deux livres,
  • Brian T. Sutcliffe ‡, co-développeur de POLYATOM , plus tard professeur de chimie, Université de York.
  • Richard E. Watson , propriétés électroniques des atomes métalliques, plus tard à Brookhaven, a publié plus de 200 articles.
  • EB Blanc †
  • John Wood †¶, ondes planes augmentées à l'aide des méthodes Hartree-Fock, au Laboratoire national de Los Alamos (mort en 1986), abondamment publié.

Les visiteurs de marque comprenaient Frank Boys , Alex Dalgarno , V. Fano, Anders Fröman, Inge Fischer-Hjalmars, Douglas Hartree , Werner Heisenberg , Per-Olov Löwdin , Chaim Pekeris , Ivar Waller et Peter Wohlfarth .

Les autres activités de Slater au MIT pendant cette période

Dans le rapport du président de 1962, Jay Stratton a écrit (à la p. 17) « Un comité de faculté sous la présidence du professeur John C. Slater a pris la responsabilité principale de la planification des installations du nouveau Centre for Materials. Celles-ci comprennent un nouveau laboratoire d'informatique coopérative. achevé cette année et équipé d'un ordinateur IBM 709".

Le nom Centre pour la science et l'ingénierie des matériaux (CMSE) a été adopté peu de temps après. Il incarnait l'éthique de la recherche et de l'enseignement interdépartementaux que Slater avait épousé tout au long de sa carrière. Le premier directeur était RA Smith, auparavant chef de la division de physique du Royal Radar Establishment en Angleterre. Lui, Slater et Charles Townes , le prévôt, se connaissaient étroitement depuis les premières années de la Seconde Guerre mondiale, travaillant sur des sujets qui se chevauchent.

Le Centre a été créé, conformément aux plans de Slater. Il "a soutenu la recherche et l'enseignement en métallurgie et en science des matériaux, en génie électrique, en physique, en chimie et en génie chimique", et a préservé le MIT comme centre de travail en physique du solide. En 1967, deux ans après le départ de Slater, le département de physique du MIT « avait un très, très petit engagement envers la physique de la matière condensée » parce qu'il était si « fortement impliqué dans la physique des hautes énergies ». Mais la même année, le personnel de la CMSE comprenait 55 professeurs et 179 étudiants diplômés. Le Centre continue de prospérer au 21e siècle.

Le Laboratoire d'informatique coopérative (CCL) a été utilisé, au cours de sa première année, par quelque 400 professeurs, étudiants et membres du personnel. Ceux-ci comprenaient (1) des membres du SSMTG et du CCL exécutant des calculs de mécanique quantique et des applications non numériques dirigés par Slater, Koster, Wood et Barnett, (2) l'équipe de conception assistée par ordinateur de Ross , Coons et Mann, (3) membres du Laboratoire de science nucléaire, (4) Charney et Phillips en météorologie théorique, et (5) Simpson et Madden en géophysique (extrait du rapport du président de 1964, p. 336-337).

Vie personnelle et mort

En 1926, il avait épousé Helen Frankenfeld. Leurs trois enfants (Louise Chapin, John Frederick et Clarke Rothwell) ont tous suivi une carrière universitaire. Slater a divorcé et en 1954, il a épousé Rose Mooney , physicienne et cristallographe, qui a déménagé en Floride avec lui en 1965.

À l'Université de Floride (Gainesville) où l'âge de la retraite était de 70 ans, Slater a pu profiter de cinq années supplémentaires de recherche et de publication actives en tant que professeur de recherche dans le projet de théorie quantique (QTP). En 1975, dans son autobiographie scientifique, il écrit : "" Le Florida Physics Department était sympathique, avec un accent particulier sur la physique des solides, la physique statistique et les domaines connexes. Cela m'a rappelé le département du MIT à l'époque où j'y étais chef de département. C'était loin du département de physique du MIT que je quittais ; à ce moment-là, il avait été littéralement capturé par les théoriciens du nucléaire. » Slater publié jusqu'à la fin de sa vie : son dernier article de journal, publié avec John Connolly en 1976, portait sur une nouvelle approche de la théorie des orbitales moléculaires.

Le professeur Slater a également été membre du comité du doctorat du Dr Ravi Sharma (1966, U of Florida Gainesville) et de plusieurs de ces comités. Lui et Rose ont dit à Ravi qu'il avait perdu ses livres et ses documents de recherche lorsque le camion transportant ses affaires s'est renversé alors qu'il se rendait du MIT à Gainesville.

Slater est décédé à Sanibel Island, en Floride, en 1976.

En tant qu'éducateur et conseiller

Le souci de Slater pour le bien-être des autres est bien illustré par le dialogue suivant que raconte Richard Feynman . Cela a eu lieu à la fin de ses études de premier cycle au MIT, quand il voulait rester pour faire un doctorat. "Quand je suis allé voir le professeur Slater et que je lui ai fait part de mes intentions, il m'a dit : 'Nous ne vous aurons pas ici'. J'ai dit 'Quoi ?' Slater a dit 'Pourquoi pensez-vous que vous devriez faire des études supérieures au MIT?' "Parce que c'est la meilleure école de sciences du pays"... "C'est pourquoi tu devrais aller dans une autre école. Tu devrais découvrir comment va le reste du monde." Alors je suis allé à Princeton. ... Slater avait raison. Et je conseille souvent mes étudiants de la même manière. Apprenez à quoi ressemble le reste du monde. La variété en vaut la peine. "

Sommaire

Extrait des mémoires de Philip Morse : « Il a contribué de manière significative au début de la révolution quantique en physique ; il était l'un des rares physiciens formés aux États-Unis à le faire. Il était exceptionnel en ce qu'il a persisté dans l'exploration atomique, moléculaire et solide. physique d'État, alors que nombre de ses pairs étaient contraints par la guerre, ou tentés par la nouveauté, de se détourner vers les mystères nucléaires.Non des moindres, ses textes et ses conférences ont contribué matériellement à l'essor de l'illustre génération américaine de physiciens des années 40 et 50. "

La nouvelle génération que Slater a lancée à partir du SSMTG et du QTP a introduit les connaissances et les compétences dans les départements de physique et de chimie et d'informatique, dans les laboratoires industriels et gouvernementaux et dans les universités, dans la recherche et l'administration. Ils ont poursuivi et fait évoluer ses méthodologies, en les appliquant à une variété croissante de sujets allant des niveaux d'énergie atomique à la conception de médicaments, et à une multitude de solides et de leurs propriétés. Slater a transmis des connaissances et des conseils, et il a reconnu les nouvelles tendances, a fourni un soutien financier grâce à ses subventions et un soutien motivant en partageant les enthousiasmes des protagonistes.

Dans une légère paraphrase d'un commentaire récent et prospectif de John Connolly, on peut dire que les contributions de John C. Slater et de ses étudiants au SSMTG et au Quantum Theory Project ont jeté les bases de la théorie fonctionnelle de la densité qui est devenue l'une des les premières approximations de la théorie quantique aujourd'hui.

Les papiers de Slater ont été légués à l' American Philosophical Society par sa veuve, Rose Mooney Slater, en 1980 et 1982. En août 2003, Alfred Switendick a fait don d'une collection de rapports trimestriels du MIT Solid State and Molecular Theory Group (SSMTG) , datant de 1951 à 1965. Ceux-ci sont disponibles dans plusieurs grandes bibliothèques de recherche.

Récompenses et honneurs

Livres

  • Slater, JC ; NH Frank (1933). Introduction à la physique théorique . New York : McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-058090-9.
  • Slater, JC ; NH Frank (1947). Mécanique . New York : McGraw-Hill. ISBN 978-0-313-24064-5.
  • Slater, JC ; NH Frank (1947). L'électromagnétisme . New York : McGraw-Hill.
  • Slater, JC (1950). Électronique à micro-ondes. New York : Van Nostrand.
  • Slater, JC (1955). Physique Moderne . New York : McGraw-Hill.
  • Slater, JC (1939). Introduction à la physique chimique . New York : Douvres. ISBN 978-0-486-62562-1.
  • Slater, JC (1959). Transmission par micro-ondes . New York : Douvres.
  • Slater, JC (1960). Théorie quantique de la structure atomique . New York : McGraw-Hill.
  • Slater, JC (1968). Théorie quantique de la matière (2e éd.). New York : McGraw-Hill. ISBN 978-0-88275-553-3.
  • Slater, JC (1963-1974). Théorie quantique des molécules et des solides, Vol. 1 : Structure électronique des molécules . New York : McGraw-Hill.
  • Slater, JC (1963-1974). Théorie quantique des molécules et des solides, Vol. 2: Bandes de symétrie et d'énergie dans les cristaux . New York : McGraw-Hill.
  • Slater, JC (1963-1974). Théorie quantique des molécules et des solides, Vol. 3 : Isolants, semi-conducteurs et métaux . New York : McGraw-Hill.
  • Slater, JC (1963-1974). Théorie quantique des molécules et des solides, Vol. 4: Le champ auto-cohérent pour les molécules et les solides . New York : McGraw-Hill.
  • Slater, JC (1975). Théorie de l'état solide et moléculaire : une biographie scientifique . New York : Wiley. ISBN 978-0-471-79681-7.
  • Slater, JC (1979). Le calcul des orbitales moléculaires . New York : Wiley. ISBN 978-0-471-03181-9.

Les références

Liens externes

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