Walter Kohn je bil avstrijski ameriški teoretični fizik in teoretični kemik, ki je leta 1998 za razvoj teorije o gostoti funkcij prejel Nobelovo nagrado za kemijo. Nagrado je delil z Johnom Poplem, ki je samostojno opravljal računsko delo v kvantni mehaniki. Kohnova teorija funkcionalne gostote je pomagala vključiti kvantno mehanske učinke v elektronsko gostoto. Poleg tega je bilo zaradi njegove teorije onemogočeno staroverstvo prepričanja o obračunu vsakega gibanja elektronov. Namesto tega je pokazal, da je mogoče pogledati povprečno gostoto elektronov v prostoru. To je znanstvenemu svetu omogočilo boljše razumevanje in nov vpogled za izračune, ki vključujejo kemijske strukture in reakcije. Poenostavilo je tudi izračunavanje, potrebno za razumevanje vezi elektronov med atomi znotraj molekul. Kohn je bil v svojem življenju nagrajen s številnimi nagradami in odlikovanji za izjemen prispevek k znanosti. Bil je član številnih prestižnih znanstvenih ustanov in skupnosti.
Otroštvo in zgodnje življenje
Walter Kohn se je rodil 9. marca 1923 na Dunaju v Avstriji Salomonu in Gittel Kohn. Njegov najzgodnejši spomin na otroštvo je bil spomin na podrejanje avstrijskega nacističnega režima.
Kohn se je predčasno izobraževal iz javne osnovne šole. Pozneje se je vpisal na gimnazijo Akademische, kjer je razvil zanimanje za latinščino in grščino.
Leta 1938, ko je Hitlerjeva Nemčija pripojila Avstrijo, so Kohnovi tarnalirali finančno in socialno. Njihovo družinsko podjetje je bilo zaplenjeno in odtrgali so jim svobodo. Mladega Kohna so izgnali iz šole. Pozneje je vstopil v judovsko šolo, kjer je razvil zanimanje za matematiko in naravoslovje.
Med drugo svetovno vojno so Kohna v znameniti reševalni akciji Kindertransport prepeljali v Anglijo, saj njegovi starši niso mogli zapustiti Avstrije. Najprej so ga odpeljali v Anglijo, kjer je ostal pri Hauffih, ki so imeli poslovne odnose s starejšim Kohnom. Ker pa je imel nemško državljanstvo, so ga v Kanado poslali Britanci. V Kanadi je dr. Bruno Mendel služil kot njegov skrbnik.
Končno se je naselil v taborišču v Trois-Rivieres, namenjenem nemškim internirancem in beguncem, v Kanadi. Kohn je končal srednješolski študij iz izobraževalnih objektov v kampu. Akademski svetel je opravil izpit za maturo na Univerzi McGill in izpite iz matematike, fizike in kemije na višji stopnji mature.
Kohn je uspešno dobil sprejem na univerzi v Torontu. Ker mu ni bilo dovoljeno vstopiti v stavbo kemije, se je odločil za fiziko in matematiko. Leta 1945 je diplomiral iz uporabne matematike in leto pozneje je dobil magisterij iz tega predmeta.
Kohn je z Lehmannovo štipendijo vstopil na prestižno univerzo Harvard. Pod vodstvom Juliana Schwingerja je kot predmet svoje diplomske naloge sodeloval pri Greenovi funkcijski variacijski metodi problema trosenja v treh telesih. Leta 1948 je Kohn dosegel uspeh z odkrivanjem elementarne formulacije za variacijski princip raztrosa. Istega leta so mu podelili doktorat iz fizike.
Kariera
Po končanem doktorskem študiju je Kohn ostal na Harvardu, kjer je deloval kot raziskovalec in učitelj. Dve leti je delil pisarno s Sidneyjem Borowitz in pomagal Schwingerju pri njegovem delu na področju kvantne elektrodinamike in teorije nastajanja polja o močnih interakcijah med nukleoni in mezoni.
Medtem ko je na Harvardu padel tudi pod vplivom Van Vlecka in podžanra, fizike trdnega stanja. Kohn je v času njegove odsotnosti celo začasno vodil položaj Vlecka kot učitelja fizike v trdnem stanju. To delo mu je dalo priložnost, da širi svoje znanje na novem prizorišču fizike, ki mu je bil razmeroma manj znan.
Leta 1950 si je zagotovil štipendijo na Nacionalnem raziskovalnem svetu v Københavnu. Hkrati je dobil tudi službo na Carnegie Institute of Technology. Zaprosil je dopust in izpolnil svoje druženje v Københavnu. V Københavnu se je usmeril v fiziko trdnih snovi. Služil je kot nadomestni učitelj predmeta in skupaj z Res Jostom raziskal to temo.
Leta 1952 se je preselil na Carnegie Institute of Technology. Pri Carnegieju je veliko svojega seminarskega dela opravil na večbarvnih pasovnih strukturah, danes znanih kot metoda KKR. Druga dela, ki jih je opravil, vključujejo sliko kovinske Fermijeve površine v fononskem spektru, eksponentno lokalizacijo Wannierovih funkcij in naravo izolacijskega stanja.
Leta 1953, ki ga je podpiral Van Vleck, je v Bell Labs dosegel poletno službo kot pomočnik W. Shockleyja. Njegov projekt je bil na sevalni poškodbi Si in Ge s pomočjo energijskih elektronov, ki so bili kritični za uporabo takrat nedavno razvitih polprevodniških naprav za uporabo v vesolju. The Bell Labs, ki je bil prvotni center za raziskovanje na področju fizike trdnih snovi, je postal Kohn poletni dom, kamor se je vsako leto vračal do leta 1966.
Kohnova zveza z Bell Labs ga je vključila v fiziko polprevodnikov. Njegovo sodelovanje z Luttingerjem je prineslo plodne rezultate, saj sta se pojavila več neznanih konceptov v fiziki polprevodnikov, vključno z razvojem učinkovitega Hamiltonijana v prisotnosti magnetnih polj, razvojem prve nehevristične izpeljave Boltzmanove transportne enačbe za kvantne mehanske delce in razvoj Luttinger-Kohnovega modela strukture polprevodniških trakov.
Leta 1960 je Kohn prevzel akademski položaj kot predstojnik katedre za fiziko na takrat novoustanovljeni kalifornijski univerzi v San Diegu. Sobotni semester je preživel na letališču Ecole Normale Superieure v Parizu leta 1963, ko je začel svoje delo pri razvoju teorije funkcionalnosti gostote.
Kohnovo prizadevanje, da bi ugotovil, ali je zlitina v celoti ali le delno značilna z njeno elektronsko porazdelitvijo gostote, privedlo do njegovega razkritja dejanja, da za en delček obstaja izrecno elementarno razmerje med potencialom in gostoto osnovnega stanja. Spoznal je, da lahko dva različna potenciala s pripadajočimi različnimi tlorisi povzročijo enako porazdelitev gostote.
Položil je temelje teoriji, ki pravi, da ni treba upoštevati gibanja vsakega elektrona. Namesto tega bi lahko pogledali povprečno gostoto elektronov v prostoru. Njegova ugotovitev je predstavila nove priložnosti za izračune, ki vključujejo kemične strukture in reakcije.
Skupaj s sodelavcem Pierrom Hohenbergom je Kohn izoblikoval variacijsko načelo Hohenberg Kohn (HK), ki je podrobno opisal njegove ugotovitve. Dvojac je poročilo objavil z različnimi približki.Teorem Hohenberg-Kohn je bil nadalje razvit v povezavi z Lu Jeu Sham. Kohn in Sham sta oblikovala Kohn-Shamove enačbe, ki so postale standardni delovni konj moderne materialologije in se uporabljajo celo v kvantnih teorijah plazme
Kohn je na kalifornijski univerzi v San Diegu trajal do leta 1979. Po tem je sprejel položaj ustanovnega direktorja v Inštitutu za teoretično fiziko Nacionalne znanstvene fundacije v Santa Barbari. V tem je nadaljeval sodelovanje s podoktoricami na DFT.
Leta 1984 je Kohn zasedel mesto profesorja na katedri za fiziko na kalifornijski univerzi v Santa Barbari. Tam je še naprej delal do konca življenja.
Večja dela
Kohnov najpomembnejši prispevek je prispeval njegov razvoj teorije gostote in funkcionalnosti. Vso svojo kariero je uporabljal kvantno mehaniko, da je dojel elektro vez med atomi, da bi tvoril molekule. Leta 1964 je postavil temelje teoriji, ki pravi, da ni treba upoštevati vsakega gibanja elektronov. Namesto tega bi lahko pogledali povprečno gostoto elektronov v prostoru. To je znanstvenemu svetu omogočilo boljše razumevanje in nov vpogled za izračune, ki vključujejo kemijske strukture in reakcije. Poenostavilo je tudi izračunavanje, potrebno za razumevanje vezi elektronov med atomi znotraj molekul.
Nagrade in dosežki
Za svoj prispevek na področju fizike polprevodnikov je Ameriško fizično društvo prejelo nagrado Oliverja E. Buckleyja in nagrado Davison Germer. Prejel je tudi medaljo Feenburg.
Leta 1988 je prejel nacionalno medaljo za znanost.
Leta 1998 je Kohn za razvoj teorije gostote funkcionalnosti prejel prestižno Nobelovo nagrado za kemijo. Nagrado je delil z Johnom Poplem.
Avstrija ga je počastila z nagrado Avstrija za odlikovanje za znanost in umetnost ter velikim odlikovanjem častnega srebra z zvezdico za storitve za Republiko Avstrijo.
Na Univerzi v Oxfordu in Univerzi Harvard je dobil častno doktorat.
Izvoljen je bil za tujega člana kraljeve družbe. Poleg tega je postal član Ameriške akademije znanosti in umetnosti, Nacionalne akademije znanosti in Mednarodne akademije kvantnih molekulskih znanosti. Postal je častni član Avstrijske akademije znanosti.
Osebno življenje in zapuščina
Kohn je bil v življenju dvakrat poročen. Njegova prva poroka je bila z Lois Adams, kasneje pa se je poročil z Maro Schiff.
Umrl je za rakom čeljusti 19. aprila 2016, v starosti 93 let.
Hitra dejstva
Rojstni dan 9. marec 1923
Državljanstvo Avstrijska
Umrl v starosti: 93 let
Sončni znak: Ribi
Rojen v: Dunaj, Avstrija
Znani kot Fizik in kemik
Družina: zakonca / Ex-: Lois Kohn (m. 1948), Mara Schiff (m. 1955) otroci: Ingrid Kohn, Marilyn Kohn, Martin Steven Kohn, Minna Kohn, Ros Dimenstein, Sharon Ruth Kohn, Thomas David Kohn Umrli: 19. april 2016 Mesto: Dunaj, Avstrija Več nagrad za dejstva: 1998 - Nobelova nagrada za kemijo 1963 - Guggenheimova štipendija za naravoslovje ZDA in Kanada 2008 - odlikovanje časti za zasluge Republiki Avstriji 1999 - avstrijsko odlikovanje za znanost in umetnost 1961 - Nagrada za kondenzirano materijo Oliverja E. Buckleyja - Fizika trdnih snovi 1977 - Nagrada Davisson – Germer za atomsko ali površinsko fiziko 1988 - Nacionalna medalja za fizikalne vede
