Дэйвид Джеймс Таулесс (; — 6 апреля 2019) — британский и американский , специалист по физике конденсированного состояния. Лауреат Нобелевской премии по физике (2016)Понятов А. Топологический взгляд на фазовые переходы // Наука и жизнь. — 2016. — № 12. — С. 8—12. — ISSN 00281263. — URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/30095/ Нобелевскую премию по физике вручили за изучение необычных состояний материи // ТАСС, 4 октября 2016..
Биография Дэйвид Таулесс родился в шотландском городке Берсден, а вырос в Кембридже. Его родители были преподавателями: мать — английской литературы, а отец — психологии. Таулесс учился в Винчестерском колледже, а затем поступил в Кембриджский университет. Здесь он познакомился с Хансом Бете, который пригласил его в Корнеллский университет, где Таулесс получил степень PhD. После краткого периода работы в лаборатории имени Лоуренса, в 1959 году учёный вернулся на родину для работы в группе Рудольфа Пайерлса в Бирмингемском университете. В 1965 году Таулесс получил должность профессора математической физики в Бирмингеме, где проработал до 1980 года, когда стал профессором физики Вашингтонского университета в Сиэтле.
Учёный был женат на Маргарет Скрейз (), с которой познакомился ещё в Корнелле и которая позже работала патобиологом в Вашингтонском университете. У них было трое детей, которые тоже стали учёными и преподавателями.
Научная деятельность Таулесс является автором работ по ядерной физике, статистической механике и физике конденсированного состояния. Наибольшую известность получили его идеи, которые касаются топологических состояний материи и которые оказались чрезвычайно плодотворными в различных областях физики. В начале 1970-х годов совместно с Дж. Майклом Костерлицем он разработал теорию фазовых переходов в двумерных системах, согласно которой в таких системах при низких температурах существуют своеобразные топологические возмущения — так называемые вихри. Фазовый переход, связанный с разрушением таких вихрей, известен как переход Березинского — Костерлица — Таулеса. К концу 1970-х годов существование такого перехода было экспериментально подтверждено в сверхтекучем гелии; аналогичные процессы могут наблюдаться в тонких плёнках сверхпроводящих и магнитных материалов.
В 1980-е годы в работах Таулесса была продемонстрирована топологическая природа квантового эффекта Холла, что позволило объяснить ступенчатую зависимость холловского сопротивления от магнитного поля даже при наличии в системе беспорядка. В классической работе Дэйвида Таулесса, Махито Кохмото, Питера Найтингейла и Марселя ден Нёйса, опубликованной в 1982 году в журнале Physical Review Letters, была рассмотрена задача о двумерном электронном газе в периодическом потенциале. Зонная структура такого газа представляет собой так называемую бабочку Хофштадтера, которая, как выяснилось, обладает необычным свойством: замкнутый интеграл по границе зоны Бриллюэна, описывающий холловскую проводимость, задаёт квантовое число, получившее название инварианта ТКНН (по первым буквам авторов работы). Вскоре было установлено, что этот инвариант является частным случаем числа Черна — разновидности топологического инварианта — и может быть также описан на языке фазы Берри. Применение идей топологии к физике квантового эффекта Холла впоследствии привело к открытию топологических изоляторов.
Известны также , характеризующая перенос электронов в случайных проводящих средах, и так называемый «насос Таулесса» — концепция, описывающая перенос заряда в квантовой топологической системе при адиабатическом изменении её параметров.
Награды и членства Член Лондонского королевского общества (1979)Professor David Thouless Thouless; David James (1934—2019) Премия Хольвека (1980) Член Американской академии искусств и наук (1981) Премия Фрица Лондона (1984) Член Американского физического общества (1987) Премия Вольфа по физике (1990) Медаль Дирака (1993) Член Национальной академии наук США (1995)David J. Thouless // The National Academy of Sciences Премия Онсагера (2000) Нобелевская премия по физике (2016)
Избранные публикации Книги
Русский перевод: Второе издание:
Основные научные статьи
Примечания
Литература
Ссылки Информация с сайта Нобелевского комитета
Категория:Физики-ядерщики по алфавиту Категория:Физики-ядерщики Великобритании Категория:Физики-ядерщики США Категория:Физики-ядерщики XX века Категория:Физики-ядерщики XXI века Категория:Преподаватели вузов Великобритании Категория:Лауреаты премии Хольвека Категория:Лауреаты Нобелевской премии по физике Категория:Лауреаты Нобелевской премии из США Категория:Лауреаты Нобелевской премии из Великобритании Категория:Члены Лондонского королевского общества Категория:Члены Американской академии искусств и наук Категория:Члены Национальной академии наук США Категория:Действительные члены Американского физического общества Категория:Выпускники Кембриджского университета Категория:Выпускники Клэр-Холл-колледжа (Кембридж) Категория:Выпускники Корнеллского университета Категория:Лауреаты премии Онсагера Категория:Награждённые медалью и премией Джеймса Клерка Максвелла Категория:Лауреаты премии Фрица Лондона