Dan Shechtman

Dan Shechtman, yarı periyodik kristaller keşfi ile Nobel Kimya Ödülü’nü alan İsrailli bir bilim adamıdır.

24 Ocak 1941 yılında, daha sonra Filistin mandası olan Tel Aviv’de dünyaya geldi. İlk eğitimini ve lise eğitimini tamamladıktan sonra İsrail Teknoloji Enstitüsü’ne girerek 1966 yılında Makine Mühendisliği bölümünden mezun oldu. 1968 yılında yüksek lisansını ve 1972 yılında doktorasını malzeme mühendisliği üzerine tamamladı.

Shechtman, doktorasını tamamladıktan sonra üç yıl boyunca Ohio, Wrigth Patterson Havacılık ve Uzay Araştırmaları Laboratuvarı’nda, titanyum alüminitlerin mikroyapı ve fizik metalürjisini inceleyen doktora sonrası araştırmacı olarak çalıştı.

1975 yılında İsrail Teknoloji Enstitüsü’ne geri döndü ve Techion Malzeme Mühendisliği Bölümü’nde çalışmaya başladı. 1981’den 1983’e kadar iki yıl boyunca John Hopkins Üniversitesi’nde katılaşmış alüminyum geçiş metali alaşımlarını çalıştı. John Hopkins Üniversitesi’nde çalışırken yarı periyodik kristallerin yeni alanına yön veren “Yirmi Eşkenar Üçgen Yüzlü Evreler” keşfini yaptı.

1992-1994 yılında İsrail Üniversitesi’nden izne ayrılarak Amerika Birleşik Devletleri’ne taşındı ve Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’nde (NIST) çalıştı. Burada kimyasal buhar çökeltimli elmasın kusurlu yapısının, büyümesi ve özellikleri üzerine etkisini çalıştı.

Alüminyum ve mandanın erimiş bir miktarını alıp hızlıca soğuttuğu bir deney yürüttü. Genel inanç göz önüne alındığında, atomların rasgele karmaşık bir şekilde toplanması beklenebilirdi. Ancak, bulgular tam tersi halde iyi tanımlanmış bir modelde toplandığını göstermişti.  Dahası, model rasgeleydi ve kendini tekrarlamamıştı. İlginç bir şekilde, Shechtman iyi tanımlanmış modeli ilk keşfettiğinde kimse ona inanmadı. Aslında, iki Nobel Ödüllü ve Amerikan Kimya Derneği’ni idolü olan Linus Pauling bunun mümkün olmadığını savundu. Yazdıklarının yayınlanmasından sonra bilim adamları yarı kristalin varlığının deneysel bulgularını doğrulmaya ve inanmaya başladı.

Shechtman tarafından yapılan bu keşif kristal tanımında da bir değişime yol açtı. Daha önce kristali “düzgün şekilde sıralanmış tekrar eden üç boyutlu yapı” olarak ifade eden tanım Uluslararası Kristalografi Birliği tarafından “ayrı kıtınım diyagramlı katı” olarak değiştirildi.

Benzer yarı kristallerin keşfedilmesi, Shechtman tarafından yarı kristallerin keşfedilmesinden sonra oldu. Dahası, doğal olarak bulundular. Yarı kristaller düşük ısı ve elektrik iletkenliğine sahiptir ancak yüksek yapısal kararlılığa sahiptir. İlginç olarak, yarı kristal malzemeler ince aletler, yapışmaz yalıtım, elektrik kabloları ve pişirme ekipmanları için kullanılan dayanıklı çeliğin üretimi de dahil olmak üzere bir çok uygulamada kullanılabilir.

Shechtman 2004 yılında Iowa Devlet Üniversitesi’ne Malzeme Bilimi Profesörü olarak katıldı. 2014 yılında İsrail Başkanlığı için adaylığını açıkladı. On üyeli Knesset tarafından adaylığı kabul edildi ancak seçimlerde sadece bir oy aldı.

2011 yılında “yarı kristallerin keşfi” çalışması ile Nobel Kimya Ödülü’nü tek başına aldı.

Dan Shechtman şu anda Techion İsrail Teknik Üniversitesi’nde Malzeme bilimi Profesörü, ABD Enerji Bakanlığı Ames Laboratuvarı üyesi ve Iowa Devlet Üniversitesi’nde Malzeme Bilimi Profesörüdür.

Hafia Üniversitesi Danışmanlık ve İnsan Gelişimi Bölümü Başkanı Profesör Tzipora Shechtman ile evli. Bir oğlu, Yoav Shechtman, ve üç kızı, Tamar Finkelstein, Ella Shechtman-Cory ve Ruth Dougoud-Nevo, olmak üzere toplam dört çocuğu var.

Yarı kristaller keşfi Dan Shechtman İsrail’de Nobel Kimya Ödülü’nü alan altı kişiden biridir.

Çalışması

Katı maddelerin büyük kısmında kristaller vardır: atomlar düzenli bir desen içinde dizilirler. Fizikçiler uzun bir süre bütün kristal yapılarının sürekli tekrarlanan desenlerden oluştuğuna inanmıştı. 1982’de Dan Shechtman, x-ışınları kristallerden geçtiğinde ortaya çıkan kırılma desenleri olarak bilinen şeyi incelediğinde periyodik olarak tekrar eden yapıya uymayan düzenli bir kırınım deseni keşfetti. Bu çalışma, matematiksel olarak düzenli ancak kendini tekrar etmeyen kristal yapılarının olduğunu gösterdi. Bunlar yarı kristaller olarak tanımlandı.

Yarı Kristaller

Temel olarak bir yarı kristal, düzenli periyodik bir düzenleme için normal bir kristalin periyodikliğini bozan kristal bir yapıdır yani dönüşümsel bir simetriye ya da deseni değiştirmeden kristali bir birim kaydırma kabiliyetine sahip olmasıdır. Bu yarı kristal desenlerin mevcut tüm alanı dolduracağı ancak atom düzeninin şeklinin asla tekrarlanmayacağı anlamına gelir.

Dan Shechtman, 10 Aralık 2011 Nobel Ödülü, Stockholm Konser Salonu

Dan Shechtman, “Yarı Kristaller Keşfi”

Yarı Kristalleri keşfettiği gün Dan Shechtman’ın Defterinden Bir Sayfa