Nevill Francis Mott

Señor Nevill Mott CH , FR
Nacido	Nevill Francis Mott ( 30 de septiembre de 1905 )30 de septiembre de 1905 Leeds , Inglaterra
Fallecido	8 de agosto de 1996 (8 de agosto de 1996)(90 años) Milton Keynes , Buckinghamshire, Inglaterra
Alma máter	Universidad de Cambridge
Conocido por	Problema de Mott Aislador Mott Dispersión de Mott Polinomios de Mott Fórmula de Mott Salto de rango variable de Mott Fórmula de Mott-Bethe Ley de Mott-Gurney Ecuación de Mott-Schottky Diagrama de Mott-Schottky Regla de Schottky-Mott Excitón Wannier-Mott Doblado de banda Pseudobrecha Medalla Mott
Premios	El rey de Inglaterra (1936) Medalla Hughes (1941) Medalla Real (1953) Medalla Copley (1972) Medalla y premio AA Griffith (1973) Medalla Faraday (1973) Premio Nobel de Física (1977)
Carrera científica
Campos	Física
Instituciones	Universidad de Manchester Universidad de Cambridge Universidad de Bristol
Asesor de doctorado	R.H. Fowler
Estudiantes de doctorado	Volker Heine

Sir Nevill Francis Mott (30 de septiembre de 1905 - 8 de agosto de 1996) fue un físico británico que ganó el Premio Nobel de Física en 1977 por su trabajo sobre la estructura electrónica de los sistemas magnéticos y desordenados , especialmente los semiconductores amorfos . El premio fue compartido con Philip W. Anderson y JH Van Vleck . Los tres habían realizado investigaciones vagamente relacionadas. Mott y Anderson aclararon las razones por las que los materiales magnéticos o amorfos a veces pueden ser metálicos y a veces aislantes. ^{[1] [2] [3] [4] [5]}

Mott nació en Leeds, hijo de Charles Francis Mott y Lilian Mary Reynolds, nieta de Sir John Richardson y bisnieta de Sir John Henry Pelly, primer baronet . La señorita Reynolds se graduó en Matemáticas de Cambridge y en Cambridge fue la mejor matemática de su año. Sus padres se conocieron en el Laboratorio Cavendish , cuando ambos se dedicaban a la investigación en física con JJ Thomson.

Nevill creció en el pueblo de Giggleswick , en el West Riding de Yorkshire , donde su padre era el profesor de ciencias en la escuela de Giggleswick . Su madre también enseñaba matemáticas en la escuela. La familia se mudó (debido a los trabajos de su padre) primero a Staffordshire, luego a Chester y finalmente a Liverpool, donde su padre había sido nombrado director de educación. Mott fue educado en casa por su madre. A los diez años, comenzó la educación formal en el Clifton College en Bristol, ^[6] seguido de estudios en el St John's College, Cambridge , donde leyó el examen final de matemáticas , supervisado por RH Fowler . ^[7]

Mott fue nombrado profesor del Departamento de Física de la Universidad de Manchester en 1929. Regresó a Cambridge en 1930 como miembro y profesor del Gonville and Caius College , y en 1933 se trasladó a la Universidad de Bristol como profesor Melville Wills de Física Teórica. ^{[ cita requerida ]}

En 1948 fue nombrado profesor de Física Henry Overton Wills y director del Laboratorio de Física Henry Herbert Wills en Bristol. En 1954 fue nombrado profesor de Física Cavendish en Cambridge, puesto que ocupó hasta 1971. Desempeñó un papel decisivo en la dolorosa cancelación del acelerador de partículas planeado debido a su elevado coste. También ejerció como rector del Gonville and Caius College entre 1959 y 1966. ^{[ cita requerida ]}

Sus primeros trabajos versaron sobre el análisis teórico de las colisiones en gases, en particular la colisión con inversión de espín de un electrón contra un átomo de hidrógeno , que estimularía los trabajos posteriores de André Blandin y Jun Kondo sobre efectos similares entre electrones de conducción , así como las propiedades magnéticas en los metales. Este tipo de actividad llevó a Mott a escribir dos libros. El primero, que fue editado junto con Ian Sneddon , da una descripción simple y clara de la mecánica cuántica, con énfasis en la ecuación de Schrödinger en el espacio real . El segundo describe las colisiones atómicas y electrónicas en gases, utilizando la simetría rotacional de los estados electrónicos en el método Hartree-Fock .

Pero ya a mediados de la década de 1930, los intereses de Mott se habían ampliado para incluir los estados sólidos, lo que dio lugar a dos libros más que tendrían un gran impacto en el desarrollo del campo en los años anteriores y posteriores a la Segunda Guerra Mundial . En 1936, Theory of the Properties of Metals and Alloys (escrito junto con H. Jones) describe un marco simplificado que condujo a un rápido progreso. ^{[ Se necesita más explicación ]}

El concepto de electrones de valencia casi libres en aleaciones metálicas explicaba la estabilidad especial de las fases de Hume-Rothery si la esfera de Fermi del electrón de valencia sp , tratado como libre, se dispersaba por los límites de la zona de Brillouin de la estructura atómica. La descripción de las impurezas en los metales mediante la aproximación de Thomas Fermi explicaría por qué dichas impurezas no interactuarían a larga distancia. Finalmente, la deslocalización de los electrones de valencia d en metales de transición y aleaciones explicaría la posibilidad de que los momentos magnéticos de los átomos se expresaran como fracciones de magnetones de Bohr , lo que conduce a un acoplamiento ferro o antiferromagnético a corta distancia. Esta última contribución, producida en la primera conferencia internacional sobre magnetismo, celebrada en Estrasburgo en mayo de 1939, reforzó puntos de vista similares defendidos en ese momento en Francia por el futuro premio Nobel Louis Néel . En 1949, Mott sugirió a Jacques Friedel que utilizara el enfoque desarrollado junto con Marvey para una descripción más precisa del apantallamiento del campo eléctrico de la impureza en un metal, que conduce a las oscilaciones de carga de largo alcance características. Friedel también utilizó el concepto desarrollado en ese libro de nivel de límite virtual para describir una situación en la que el potencial atómico considerado no es lo suficientemente fuerte como para crear un nivel de límite (real) de simetría e ≠ o. ^{[ se necesita más explicación ]} Las consecuencias de estas observaciones sobre los enfoques más exactos de la cohesión en metales rp y d fueron desarrolladas principalmente por sus estudiantes en Orsay. ^{[ se necesita más explicación ]}

El segundo libro, con Ronald Wilfred Gurney , On the Physical Chemistry of Solids, fue más amplio. Trató en particular la oxidación de metales a bajas temperaturas, donde describió el crecimiento de la capa de óxido como debido al campo eléctrico desarrollado entre el metal y los iones de oxígeno absorbidos, que podrían forzar el paso de iones metálicos u oxígeno a través de una capa de óxido desordenada. El libro también analizó las reacciones fotográficas en compuestos iónicos de plata en términos de precipitación de iones de plata en grupos metálicos. ^{[ cita requerida ]}

Este segundo campo tuvo una consecuencia directa y duradera en la actividad investigadora de John (Jack) Mitchell. Los logros de Mott incluyen la explicación teórica del efecto de la luz sobre una emulsión fotográfica (ver imagen latente ). Su trabajo sobre la oxidación, además de fomentar nuevas investigaciones en el campo (notablemente por J. Bénard y Nicolás Cabrera ), fue la raíz del concepto de brecha de banda producida en semiconductores por gradientes en la distribución de impurezas donantes y aceptoras . ^{[ cita requerida ]}

Durante la Segunda Guerra Mundial , Mott se unió a la "célula del ejército" de investigadores de radar . Se le encargó que el radar GL Mk. II del ejército funcionara en presencia de graves problemas de calibración que provocaban que las mediciones cambiaran a medida que la antena rastreaba sus objetivos. Resolvió este problema diseñando una gran estera de alambre de metal que se construyó alrededor de los radares para proporcionar un plano de referencia muy plano. ^[8]

Durante la guerra, Mott trabajó en el papel de la deformación plástica en la progresión de las grietas por fractura. Cuando regresó a Bristol después de la guerra, el hecho de haber conocido y contratado a Frederick Charles Frank les permitió a ambos hacer avances considerables en el estudio de las dislocaciones , con la ayuda de otros como Frank Nabarro y Alan Cottrell . Bristol se convirtió en un importante centro de investigación en este tema, especialmente a finales de la década de 1940. Si bien Mott solo produjo contribuciones tempranas y algo menores en ese campo, en particular sobre el endurecimiento de aleaciones con Nabarro y sobre la topología de una red de dislocaciones que reduce las constantes elásticas aparentes de un cristal, no hay duda de que el entusiasmo de Mott jugó un papel en los tres principales pasos adelante en el campo por parte de FC Frank sobre el crecimiento y la plasticidad de los cristales y más tarde, en Cambridge, por P. Hirsch sobre la microscopía electrónica de película delgada . ^{[ cita requerida ]}

Al mismo tiempo, sin embargo, Mott pensó mucho en las correlaciones electrónicas y su posible papel en los compuestos de Verwey, como los óxidos de níquel, que podían pasar de ser metales a aislantes no metálicos en diversas condiciones físicas; esto se conoce como la transición de Mott . El término aislante de Mott también lleva su nombre, así como los polinomios de Mott , que él introdujo. ^{[ cita requerida ]}

NF Mott revivió la antigua revista Philosophical Magazine y la transformó en una publicación dinámica centrada esencialmente en el entonces nuevo campo de la física del estado sólido, atrayendo a escritores, lectores e interés general a gran escala. Después de recibir un artículo sobre defectos puntuales en cristales de Frederick Seitz que obviamente era demasiado largo para la revista, Mott decidió crear una nueva publicación, Advances in Physics , para este tipo de artículos de revisión. Ambas publicaciones siguen activas en 2017.

• NF Mott, "La mecánica ondulatoria de las trayectorias de rayos α", Actas de la Royal Society (1929) A126 , págs. 79-84, doi :10.1098/rspa.1929.0205. (reimpreso como Sec. I-6 de Teoría y medición cuántica , JA Wheeler y WH Zurek, (1983) Princeton).
• NF Mott, Metal-Insulator Transitions , segunda edición (Taylor & Francis, Londres, 1990). ISBN 0-85066-783-6 , ISBN 978-0-85066-783-7  
• NF Mott, Una vida en la ciencia (Taylor & Francis, Londres, 1986). ISBN 0-85066-333-4 , ISBN 978-0-85066-333-4  
• NF Mott, H. Jones, La teoría de las propiedades de los metales y las aleaciones (Dover Publications Inc., Nueva York, 1958)
• Brian Pippard , Nevill Francis Mott , Physics Today , marzo de 1997, págs. 95 y 96: (pdf).

En 1977, Nevill Mott fue galardonado con el Premio Nobel de Física , junto con Philip Warren Anderson y John Hasbrouck Van Vleck "por sus investigaciones teóricas fundamentales de la estructura electrónica de los sistemas magnéticos y desordenados". La noticia de haber ganado el Premio Nobel recibió a Mott mientras almorzaba en el restaurante Die Sonne en Marburgo , Alemania, durante una visita a un colega científico del estado sólido en la Universidad de Marburgo . ^[9]

Mott fue elegido miembro de la Royal Society (FRS) en 1936. [ ^10] Mott fue presidente de la Physical Society en 1957. A principios de los años 1960 fue presidente del grupo británico Pugwash . Fue nombrado caballero en 1962. ^[11]

Mott recibió un doctorado honorario de la Universidad Heriot-Watt en 1972. ^[12]

En 1981, Mott se convirtió en miembro fundador del Consejo Cultural Mundial . ^[13]

Continuó trabajando hasta los noventa años aproximadamente. En 1995 fue nombrado miembro de la Orden de los Compañeros de Honor. ^[14]

En 1995, Mott visitó el Departamento de Física de la Universidad de Loughborough y presentó una conferencia titulada "65 años en Física". La Universidad sigue organizando la Conferencia Sir Nevill Mott anual. ^[15]

Mott se casó con Ruth Eleanor Horder y tuvo dos hijas, Elizabeth y Alice. Alice era una pedagoga que trabajó con Claus Moser y se casó con el matemático Mike Crampin, que era profesor de matemáticas en la Open University . Neville Mott se retiró a vivir cerca de los Crampins en Aspley Guise , Milton Keynes , donde murió el 8 de agosto de 1996 a la edad de 90 años. Su autobiografía, A Life in Science , fue publicada en 1986 por Taylor & Francis. ^[16] Su bisabuelo fue Sir John Richardson, el explorador del Ártico. ^[17]

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• Citas relacionadas con Nevill Francis Mott en Wikiquote
• Nevill Francis Mott en Nobelprize.orgincluida la conferencia Nobel, 8 de diciembre de 1977 Electrones en vidrio