stringtranslate.com

Жан-Пьер Лебюртон

Жан-Пьер Лебёртон ( 4 марта 1949, Льеж , Бельгия ) [2] [1] — профессор электротехники и вычислительной техники имени Грегори Э. Стиллмана и профессор физики в Университете Иллинойса в Урбане-Шампейне . [3] Он также является штатным преподавателем в группе наноэлектроники и наноматериалов Института передовой науки и технологий Бекмана . [4] [5] Он известен своими работами по теории полупроводников и моделированию, а также по наномасштабным квантовым устройствам [1], включая квантовые провода , квантовые точки и квантовые ямы . Он изучает и разрабатывает наноразмерные материалы с потенциальными электронными и биологическими приложениями. [6](1949-03-04)

Ранняя жизнь и образование

Жан-Пьер Лебёртон родился 4 марта 1949 года в семье Эдмона Жюля Лебёртона и Шарлотты (Жонио) Лебёртон в Льеже , Бельгия . [2] Его отец, в свое время премьер-министр Бельгии , пробудил в Жан-Пьере Лебёртоне интерес к физике. [6](1949-03-04)

Жан-Пьер Лебюртон получил степень бакалавра наук по физике в 1971 году и докторскую степень (Ph.D.) в 1978 году в Льежском университете , Бельгия . [7] [1]

Карьера

С 1979 по 1981 год Лебертон работал научным сотрудником в исследовательской лаборатории Siemens AG в Мюнхене, Германия. [8] [1] [9]

С 1981 по 1983 год Лебертон работал в Университете Иллинойса в Урбане–Шампейне (UIUC) в качестве приглашенного доцента. В 1983 году он присоединился к факультету в качестве доцента. Он стал доцентом в 1987 году и полным профессором в 1991 году. Он работал с Карлом Гессом , содиректором Института передовой науки и технологий Бекмана, и стал одним из первых членов факультета Института Бекмана в 1989 году. [6]

В 1992 году он занимал кафедру квантовых материалов Hitachi LTD в качестве приглашенного профессора в Токийском университете , Япония. В 2000 году он также был приглашенным профессором в Швейцарском федеральном технологическом институте в Лозанне, Швейцария. [10]

В 2003 году он был назначен профессором электротехники и вычислительной техники имени Грегори Э. Стиллмана в Университете Иллинойса. [3] Он был руководителем группы вычислительной электроники в Институте Бекмана, [11] и в настоящее время является штатным преподавателем в группе наноэлектроники и наноматериалов в Институте Бекмана. [12] В 2008 году он также стал профессором физики в UIUC. [3]

Он опубликовал более 300 статей в технических журналах и книгах. [10] Он является первым редактором Phonons in semiconductor nanostructures (1993) [13] и соредактором Contemporary Topics in Semiconductor Spintronics (2017) [14] и другими.

Исследовать

Лебертон неизменно был пионером, чьи исследования идей начинались на самых дальних гранях возможного. [15] Помимо своей собственной исследовательской группы и других исследователей в Университете Иллинойса, он сотрудничает с исследователями из других учреждений. [16] Его работа оказала влияние на широкий спектр областей, от компьютерного дизайна [16] до медицинской диагностики. [17]

«Я разрабатываю физические модели для понимания поведения и работы новых электронных и оптических устройств в наномасштабе. Я также использую эти модели для изучения новых свойств наноструктур. Моя область знаний простирается от работы кремниевых транзисторов в наномасштабе до изучения квантовых проводов и квантовых точек с интимным квантовым поведением носителей заряда, таким как спин электронов, для приложений в квантовой обработке информации. Я также интересуюсь молекулярной электроникой для исследования транспорта в углеродных нанотрубках и графене, а в последнее время и интерфейса между полупроводниками и биологическими системами». — Лебертон, 2009 [18]

В 1980-х и 1990-х годах Лебертон начал изучать квантовые провода . Он разработал инструменты моделирования для изучения квантового ограничения, используя комбинацию принципов физики твердого тела и моделирования устройств. [19] Он был первым, кто разработал метод моделирования Монте-Карло нелинейного транспорта в квантовых проводах. [8] [20] [21] [22] [23]

Его инструменты моделирования и физические модели помогают описывать поведение квантовых проводов, квантовых точек [8] [24] и квантовых ям . [25] Он изучал оптические свойства сверхрешеток и установил показатель преломления в сверхрешетках как экспериментально, так и теоретически. [26] [27] [28]

Методы эффективного и недорогого зондирования и секвенирования ДНК важны для понимания механизмов заболеваний, выявления генетически обусловленных состояний и разработки методов персонализированной диагностики и лечения. В 2004 году Национальные институты здравоохранения (NIH) определили набор целей для зондирования и секвенирования ДНК. Лебертон участвовал вместе с Грегом Тимпом и другими в программе NIH «Революционные технологии секвенирования генома», широко известной как проект «Геном за 1000 долларов». [29] [30] Их целью было разработать синтетическую нанопору для секвенирования ДНК. Лебертон разработал новый подход, применив методы из полупроводниковой технологии к искусственным нанопорам. К 2006 году они смогли создать многослойные искусственные мембраны, используя полупроводниковые материалы, и управлять их ионным потоком. [31] [32] [6] Нанопоровое секвенирование было классифицировано как метод секвенирования третьего поколения и считается одним из наиболее многообещающих подходов к достижению «золотого стандарта» NIH. [29]

Лебертон, Клаус Шультен и другие изучали структуру и поведение графеновых нанолент , разрабатывая и тестируя модели для гибридных твердо-жидких систем. [33] [34] Двумерный материал, состоящий из одного атомного слоя материала, графен обладает особенно интересными электронными свойствами. [15] Манипулируя электрическими свойствами графена, исследователи обнаружили молекулы ДНК, проходящие через нанопору в графеновом слое, встроенном в твердотельную мембрану. Электрическая чувствительность графеновой мембраны варьировалась в зависимости от ее геометрии. Исследователи могли обнаруживать как вращательную, так и позиционную конформацию цепи ДНК. [33] [34]

С тех пор Лебертон и его коллеги разработали методы обнаружения метилирования ДНК с использованием нанопоровых сенсоров. Этот подход имеет важные приложения для раннего обнаружения рака. [35] [17] [36]

Лебертон участвовал в продолжающемся изучении спинтроники в полупроводниковых наноструктурах, [37] включая движение электронов через углеродные нанотрубки и применение физики к полностью углеродной, каскадной спинтронной схеме проектирования. [38] В сильном электрическом поле графен может вести себя как транзистор. Лебертон и другие изучают поведение графена в таких условиях, исследуя возможность разработки биомолекул с наноэлектронными свойствами. [15]

Награды

Ссылки

  1. ^ abcde Kalte, Pamela M.; Nemeh, Katherine H. (2003). Американские мужчины и женщины науки . Том 4 (21-е изд.). Детройт: Gale. С. 690. ISBN 978-0787665234.
  2. ^ ab "Chronique de Waremme". Waremme . Архивировано из оригинала 28 января 2018 года . Получено 19 декабря 2017 года .
  3. ^ abcde "Jean-Pierre Leburton Professor of Electrical and Computer Eng". Physics Illinois . Получено 18 декабря 2017 г.
  4. ^ "Жан-Пьер Лебёртон". Институт Бекмана . Получено 21 декабря 2017 г.
  5. ^ Даллас, Юта (5 июня 2017 г.). «Исследователи раскрывают новый взгляд на будущее транзисторов с новым дизайном». Институт Бекмана . Получено 18 декабря 2017 г.
  6. ^ abcd Макгоги, Стив (22 августа 2007 г.). «Отцовский дар привел Лебертона в науку». Институт Бекмана . Получено 19 декабря 2017 г.
  7. ^ abc Zhang, Lingxiao; Melnikov, Дмитрий В.; Leburton, Жан-Пьер (март 2007 г.). «Engineering Exchange Coupling in Double Elliptic Quantum Dots». IEEE Transactions on Nanotechnology . 6 (2): 250–255. arXiv : cond-mat/0610281 . Bibcode : 2007ITNan...6..250Z. CiteSeerX 10.1.1.242.4408 . doi : 10.1109/TNANO.2007.891832. S2CID  14002512. 
  8. ^ abcd Woo, Jong-Chun, ed. (2003). Compound semiconductors 2004 : материалы Тридцать первого международного симпозиума по Compound Semiconductors, состоявшегося в Сеуле, Корея, 12-16 сентября 2004 г. Бристоль: Institute of Physics Publishing. стр. ix–x. ISBN 9780750310178. Получено 18 декабря 2017 г. .
  9. ^ Лебертон, Жан-Пьер (3 ноября 2015 г.). «Геномика с графеновой нанотехнологией». SPIE Newsroom . doi :10.1117/2.1201510.006115 . Получено 19 декабря 2017 г. .
  10. ^ ab "2nd World Biotechnology Congress December 04-05, 2017". Серия конференций . Получено 21 декабря 2017 .
  11. ^ ab "Leburton Named Fellow of Institute of Physics". Beckman Institute . 10 ноября 2008 г. Получено 19 декабря 2017 г.
  12. ^ ab "Leburton Honored by IEEE". Beckman Bulletin . № январь. 2017. Получено 21 декабря 2017 .
  13. ^ Лебертон, Жан-Пьер; Паскуаль, Хорди; Торрес, Кливия Сотомайор, ред. (1993). Фононы в полупроводниковых наноструктурах. Дордрехт: Клювер Академик. ISBN 9780792322771. Получено 27 декабря 2017 г. .
  14. ^ Bandyopadhyay, Supriyo; Cahay, Marc; Leburton, Jean-Pierre (2017). Contemporary Topics in Semiconductor Spintronics . World Scientific. doi :10.1142/10273. ISBN 978-981-314-981-6.
  15. ^ abcd Moone, Tom (3 сентября 2008 г.). «Leburton named Fellow of the Institute of Physics». ECE Illinois . Получено 18 декабря 2017 г. .
  16. ^ ab Russell, John (8 июня 2017 г.). «Многообещающий спинтронный переключатель, предложенный исследовательской группой UTD». HPCwire . Получено 28 декабря 2017 г.
  17. ^ ab Ahlberg Touchstone, Liz (13 апреля 2017 г.). «Нанопоры могут отображать небольшие изменения в ДНК, которые сигнализируют о больших сдвигах в раке». Phys.Org . Получено 28 декабря 2017 г. .
  18. ^ "Жан-Пьер Лебертон, избранный эксперт". ECE Illinois . Получено 1 августа 2009 г.
  19. ^ Leburton, JP (15 ноября 1984 г.). «Размерные эффекты рассеяния полярных оптических фононов одномерного и двумерного электронного газа в синтетических полупроводниках». Журнал прикладной физики . 56 (10): 2850–2855. Bibcode : 1984JAP....56.2850L. doi : 10.1063/1.333820.
  20. ^ Andoa, Yuji; Cappy, Alain (15 сентября 1993 г.). "Моделирование ансамбля Монте-Карло для электронного транспорта в квантовых проволочных структурах" (PDF) . Journal of Applied Physics . 74 (6): 3983. Bibcode :1993JAP....74.3983A. doi :10.1063/1.354441 . Получено 27 декабря 2017 г. .
  21. ^ Бриггс, С.; Лебертон, Дж. П. (15 октября 1988 г.). «Размерные эффекты в многоподзонных квантовых проволочных структурах». Physical Review B. 38 ( 12): 8163–8170. Bibcode : 1988PhRvB..38.8163B. doi : 10.1103/PhysRevB.38.8163. PMID  9945568.
  22. ^ Йованович, Д.; Лебертон, Дж. П. (январь 1992 г.). «Взаимодействие электронов с фононами и колебания скорости в квантовых проволочных структурах». Сверхрешетки и микроструктуры . 11 (2): 141–143. Bibcode : 1992SuMi...11..141J. doi : 10.1016/0749-6036(92)90238-Z.
  23. ^ Йованович, Д.; Лебертон, Дж. П.; Исмаил, К. (1 мая 1994 г.). «Доказательства резонансного межподзонного оптического фононного рассеяния в квантовых проводах». Полупроводниковая наука и технология . 9 (5S): 882–885. Bibcode : 1994SeScT...9..882J. doi : 10.1088/0268-1242/9/5S/130.
  24. ^ Leburton, Jean-Pierre; Nagaraja, Satyadev; Matagne, Philippe; Martin, Richard M. (май 2003 г.). «Спинтроника и обменная инженерия в связанных квантовых точках». Microelectronics Journal . 34 (5–8): 485–489. doi :10.1016/S0026-2692(03)00080-6 . Получено 29 декабря 2017 г.
  25. ^ Хикернелл, Роберт К.; Кристенсен, Дэвид Х.; Пеллегрино, Джозеф Г.; Ван, Джин; Лебертон, Жан-Пьер (15 марта 1994 г.). «Определение комплексного показателя преломления отдельных квантовых ям из распределенного отражения». Журнал прикладной физики . 75 (6): 3056–3059. Bibcode : 1994JAP....75.3056H. doi : 10.1063/1.356153.
  26. ^ Ивченко, Евгений Л.; Пикус, Григорий (1995). Сверхрешетки и другие гетероструктуры Симметрия и оптические явления . Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg. ISBN 978-3642975899.
  27. ^ Leburton, JP; Hess, K.; Holonyak, N.; Coleman, JJ; Camras, M. (июль 1983 г.). "Показатель преломления сверхрешеток AlAs-GaAs". Journal of Applied Physics . 54 (7): 4230–4231. Bibcode :1983JAP....54.4230L. doi :10.1063/1.332526 . Получено 27 декабря 2017 г. .
  28. ^ Kahen, KB; Leburton, JP (15 апреля 1986 г.). «Оптические константы сверхрешеток GaAs-As и множественных квантовых ям». Physical Review B. 33 ( 8): 5465–5472. Bibcode : 1986PhRvB..33.5465K. doi : 10.1103/PhysRevB.33.5465. PMID  9939051.
  29. ^ ab Wang, Yue; Yang, Qiuping; Wang, Zhimin (7 января 2015 г.). «Эволюция нанопорового секвенирования». Frontiers in Genetics . 5 : 449. doi : 10.3389/fgene.2014.00449 . PMC 4285804. PMID  25610451 . 
  30. ^ "Advanced Sequencing Technology Awards 2005". Национальный институт исследований генома человека (NHGRI) . Получено 28 декабря 2017 г.
  31. ^ "Разработка полупроводниковых мембран для управления биомолекулами в нанопорах" (PDF) . Ежегодный отчет Института Бекмана 2006-2007 . стр. 20 . Получено 28 декабря 2017 .
  32. ^ Kloeppel, James E. (12 июля 2007 г.). «Полупроводниковая мембрана имитирует биологическое поведение ионных каналов». Illinois News Bureau . Получено 29 декабря 2017 г.
  33. ^ ab Dambrot, Stuart Mason (30 октября 2013 г.). «Сквозь нанопору, ионно: графеновый квантовый транзистор для следующего поколения датчиков ДНК». Phys.org . Получено 28 декабря 2017 г. .
  34. ^ ab Sathe, Chaitanya; Zou, Xueqing; Leburton, Jean-Pierre; Schulten, Klaus (22 ноября 2011 г.). «Вычислительное исследование обнаружения ДНК с использованием графеновых нанопор». ACS Nano . 5 (11): 8842–8851. doi :10.1021/nn202989w. PMC 3222720 . PMID  21981556. 
  35. ^ Cuffari, Benedette (4 апреля 2017 г.). «Нанотехнологии в 2017 году: история на данный момент с января по май». AZONANO . Получено 28 декабря 2017 г. .
  36. ^ Qiu, Hu; Sarathy, Aditya; Schulten, Klaus; Leburton, Jean-Pierre (11 апреля 2017 г.). «Обнаружение и картирование метилирования ДНК с помощью нанопор двумерного материала». npj 2D Materials and Applications . 1 (1). doi :10.1038/s41699-017-0005-7. PMC 5794036. PMID  29399640 . 
  37. ^ "Жан-Пьер Лебёртон, доктор философии." NanoScienceWorks . Получено 29 декабря 2017 г.
  38. ^ «Инженер раскрывает новый взгляд на будущее транзисторов с новым дизайном. Полностью углеродное спинтронное предложение может привести к созданию более мелких и более эффективных структур в электронике». Техасский университет в Далласе . 5 июня 2017 г. Получено 29 декабря 2017 г.
  39. ^ "Leburton named associated member of the Royal Academy of Belgium". Engineering at Illinois . 19 апреля 2011 г. Получено 21 декабря 2017 г.
  40. ^ "Meeting Highlights" (PDF) . Электрохимическое общество . Получено 21 декабря 2017 г. .
  41. ^ "Член Электрохимического общества". Электрохимическое общество . Получено 21 декабря 2017 г. .
  42. ^ "2002 OSA Fellows". OSA The Optiocal Society . Получено 21 декабря 2017 г.
  43. ^ Kloeppel, James E. (7 ноября 2001 г.). «AAAS Fellows chosen». Illinois News Bureau . Получено 21 декабря 2017 г.
  44. ^ "APS Fellowship". APS Physics . Получено 21 декабря 2017 г.