Walter Kohn oli Austrias sündinud Ameerika teoreetiline füüsik ja teoreetiline keemik, kes võitis 1998. aastal Nobeli keemiapreemia tihedusfunktsionaalse teooria arendamise eest. Ta jagas auhinda John Pople'iga, kes viis iseseisvalt läbi kvantmehaanika arvutustööd. Kohni tihedusfunktsionaalne teooria aitas kvantmehaanilisi efekte elektroonilisse tihedusse lisada. Lisaks oli tema teooria tõttu nurjunud vanune usk elektronide iga liikumise arvestamisse. Selle asemel näitas ta, et võiks vaadata elektronide keskmist tihedust ruumis. See andis teadusmaailmale parema arusaamise ja uue ülevaate keemilisi struktuure ja reaktsioone käsitlevate arvutuste tegemiseks. See lihtsustas ka molekulides olevate aatomite vahelise elektronide sideme mõistmiseks vajalikku arvutamist. Oma elu jooksul oli Kohn hellitatud arvukate auhindade ja auavaldustega silmapaistva panuse eest teadustegevusse. Ta oli arvukate mainekate teadusasutuste ja kogukondade liige.
Lapsepõlv ja varane elu
Walter Kohn sündis 9. märtsil 1923 Viinis Austrias Salomoni ja Gittel Kohni kätte. Tema varasem mälestus lapsepõlvest oli Austria natside režiimi allutatud.
Kohn omandas oma varase hariduse avalikus põhikoolis. Hiljem õppis ta Akademische gümnaasiumis, kus tal tekkis huvi ladina ja kreeka keele vastu.
1938. aastal, kui Hitleri Saksamaa annekteeris Austria, hävitasid kohnid rahaliselt ja sotsiaalselt. Nende pereettevõte konfiskeeriti ja nad said vabaduse ära võtta. Noor Kohn arvati koolist välja. Seejärel astus ta juudi kooli, kus tal tekkis huvi matemaatika ja loodusteaduste vastu.
Teise maailmasõja ajal toimetati Kohn Inglismaale kuulsas Kindertransporti päästeoperatsioonis, tema vanemad ei saanud Austriast lahkuda. Esmalt viidi ta Inglismaale, kus ta viibis Hauffide juures, kellel oli ärisuhe vanema Kohniga. Kuna tal oli aga Saksamaa kodakondsus, saatsid ta britid Kanadasse. Kanadas oli tema eestkostjaks dr Bruno Mendel.
Lõpuks asus ta elama Kanada interneeritutele ja põgenikele mõeldud laagrisse Trois-Rivieresesse. Kohn lõpetas keskkooli õpingud laagris asuvates õppeasutustes. Akadeemiliselt helge, ta sooritas McGilli ülikooli noorem immatrikuleerimise eksami ja eksamid matemaatika, füüsika ja keemia vanemõpetaja tasemel.
Kohn omandas edukalt vastuvõtu Toronto ülikoolis. Kuna tal ei lubatud keemiahoonesse siseneda, valis ta selle asemel füüsika ja matemaatika. Aastal 1945 lõpetas ta rakendusmatemaatika bakalaureuseõppe ja aasta hiljem omistati selle aine magistrikraad.
Lehmanni stipendiumi omandades astus Kohn mainekasse Harvardi ülikooli. Julian Schwingeri juhendamisel töötas ta lõputöö objektina välja Green'i funktsiooni variatsioonimeetodi kolme keha hajumise probleemi kohta. 1948. aastal tabas Kohn edu, leides elementaarse koostise hajutatuse variatsiooniprintsiibi jaoks. Samal aastal omistati talle füüsika doktorikraad.
Karjäär
Pärast doktoriõppe lõpetamist jäi Kohn Harvardisse, töötades teadlase ja õpetajana. Kahe aasta jooksul jagas ta kontorit Sidney Borowitziga ning abistas Schwingerit tema töös kvant-elektrodünaamika ning tekkiva välja teooriaga, mis käsitleb tugevat koostoimet nukleonide ja mesonite vahel.
Harvardis viibides langes ta ka Van Vlecki ja alamžanri, tahkisfüüsika, mõju alla. Kohn isegi juhtis ajutiselt Vlecki positsiooni füüsikalise tahkise õpetajana viimase äraoleku ajal. Töö andis talle võimaluse laiendada oma teadmisi uuel füüsikaareenil, mis oli talle suhteliselt vähem tuntud.
1950. aastal sai ta stipendiumi Kopenhaageni Riiklikus Teadusnõukogus. Samaaegselt sai ta tööd ka Carnegie tehnoloogiainstituudis. Puhkuse puhkust taotledes täitis ta Kopenhaagenis oma sõpruskonna. Kopenhaagenis pöördus ta tahkisfüüsika poole. Ta töötas aine asendusõpetajana ja tegi koos Res Jostiga sel teemal uurimistöid.
1952. aastal kolis ta Carnegie Tehnikainstituuti. Carnegie juures tegi ta suure osa oma põhitööst mitme hajuvusega ribaehituse tööks, mida nüüd tuntakse KKR-meetodina. Muud tema tehtud tööd hõlmavad metallilise Fermi pinna kujutist fonoonspektris, Wannieri funktsioonide eksponentsiaalset lokaliseerimist ja isoleeriva oleku olemust.
1953. aastal saavutas ta Van Vlecki toetusel suvise töökoha Bell Labs'is W. Shockley assistendina. Tema projekt oli Si ja Ge kiirguskahjustus energeetiliste elektronide poolt, mis on kriitiline hiljuti välja töötatud pooljuhtseadmete kasutamiseks kosmoses. Bell Labsist, mis on tahkisfüüsika valdkonna teadusuuringute peamine keskus, sai Kohni suvekodu, kuhu ta naasis igal aastal kuni 1966. aastani.
Kohni ühendus Bell Labsiga sidus teda pooljuhtide füüsikaga. Tema koostöö Luttingeriga andis viljakaid tulemusi, kuna need kaks tulid pooljuhtide füüsikas välja mitme tundmatu kontseptsiooniga, sealhulgas efektiivse Hamiltoni väljaarendamisega magnetväljade juuresolekul, Boltzmani kvantmehaaniliste osakeste B-transpordivõrrandi esimese mitteheuristliku tuletuse väljatöötamise ja pooljuhtribade struktuuri mudeli Luttinger-Kohn väljatöötamine.
1960. aastal asus Kohn akadeemilisele ametikohale füüsikaosakonna juhatajana tolleaegses Californias San Diegos asutatud ülikoolis. Ta veetis hingamissemestri Ecole Normale Superieure'is Pariisis 1963. aastal, kui algatas oma töö tihedusfunktsioonide teooria väljatöötamisel.
Kohni püüd teada saada, kas sulamit iseloomustab selle täielik elektrooniline tiheduse jaotus täielikult või ainult osaliselt, viis ta teostuseni, et ühe osakese jaoks on potentsiaalse oleku ja tiheduse vahel otsene elementaarne seos. Ta mõistis, et kaks erinevat potentsiaali, mis on seotud erinevate alustega, võivad põhjustada sama tiheduse jaotuse.
Ta pani aluse teooriale, mille kohaselt ei ole vaja arvestada iga elektroni liikumisega. Selle asemel võiks vaadata elektronide keskmist tihedust ruumis. Tema leid näitas uusi võimalusi keemiliste struktuuride ja reaktsioonide arvutamiseks.
Koos kaaslase Pierre Hohenbergiga esitas Kohn Hohenberg Kohni (HK) variatsiooniprintsiibi, mis andis üksikasjad tema leidude kohta. Duo avaldas raporti mitmesuguste lähenditega.Hohenbergi-Kohni teoreemi arendati edasi koos Lu Jeu Shamiga. Kohn ja Sham tulid välja Kohni-Shami võrrandid, millest on saanud tänapäevase materjaliteaduse standardne tööhobune ja mida kasutatakse isegi plasmade kvantteooriates
Kohni töö San Diegos California ülikoolis kestis aastani 1979. Pärast seda võttis ta vastu riikliku teadusfondi teoreetilise füüsika instituudis Santa Barbaras asutatava direktori koha. Seal jätkas ta DFT-s koostööd järeldoktorantidega.
1984. aastal asus Kohn Santa Barbaras California ülikooli füüsikaosakonna professoriks. Ta jätkas seal oma elu lõpuni tööd.
Suuremad tööd
Kohni kõige olulisem panus oli tema tihedus-funktsionaalse teooria väljatöötamises. Kogu oma karjääri jooksul kasutas ta kvantmehaanikat molekulide moodustamiseks aatomite vahelise elektrilise sideme mõistmiseks. 1964. aastal pani ta aluse teooriale, mille kohaselt ei ole vaja arvestada iga elektroni liikumisega. Selle asemel võiks vaadata elektronide keskmist tihedust ruumis. See andis teadusmaailmale parema arusaamise ja uue ülevaate keemilisi struktuure ja reaktsioone käsitlevate arvutuste tegemiseks. See lihtsustas ka molekulides olevate aatomite vahelise elektronide sideme mõistmiseks vajalikku arvutamist.
Auhinnad ja saavutused
Panuse eest pooljuhtide füüsika alal pälvis ta Ameerika füüsikaühingu poolt Oliver E. Buckley auhinna ja Davison Germeri preemia. Samuti sai ta Feenburgi medali.
1988. aastal sai ta riikliku teadusmedali.
1998. aastal pälvis Kohn tihedusfunktsionaalse teooria arendamise eest maineka Nobeli keemiapreemia. Ta jagas auhinda John Pople'iga.
Austria autasustas teda Austria teaduse ja kunsti teenetemärgi ning tähega hõbedase autasu suure teenetemärgiga teenete eest Austria Vabariigile.
Ta sai audoktori kraadi Oxfordi ülikoolist ja Harvardi ülikoolist.
Ta valiti kuningliku seltsi välisliikmeks. Lisaks sai temast Ameerika Kunstiteaduste Akadeemia, Riikliku Teaduste Akadeemia ja Rahvusvahelise Quantum Molecular Science'i akadeemia liige. Temast sai Austria Teaduste Akadeemia auliige.
Isiklik elu ja pärand
Kohn oli oma elu jooksul kaks korda abielus. Tema esimene abielu oli Lois Adamsiga ja hiljem abiellus ta Mara Schiffiga.
Ta suri lõualuuvähki 19. aprillil 2016, 93-aastaselt.
Kiired faktid
Sünnipäev 9. märts 1923
Rahvus Austerlane
Surnud vanuses: 93
Päikesemärk: Kalad
Sündinud: Austrias Viinis
Kuulus kui Füüsik ja keemik
Perekond: Abikaasa / Ex-: Lois Kohn (s. 1948), Mara Schiff (s. 1955) lapsed: Ingrid Kohn, Marilyn Kohn, Martin Steven Kohn, Minna Kohn, Ros Dimenstein, Sharon Ruth Kohn, Thomas David Kohn Surnud: 19. aprill 2016 Linn: Viin, Austria Rohkem faktide auhindu: 1998 - Nobeli keemiapreemia 1963 - Guggenheimi loodusteaduste stipendium USA ja Kanada 2008 - Austria Vabariigile osutatud teenetemärgi andmine 1999 - Austria teaduse ja kunsti teenetemärk 1961 - Oliver E. Buckley tihendatud aine auhind - tahkisfüüsika 1977 - Davissoni ja Germeri auhind aatom- või pinnafüüsikas 1988 - füüsikateaduste riiklik medal
