Jacek Furdyna

Jacek K. Furdyna es un físico y académico polaco-estadounidense . Es profesor emérito de la Universidad de Notre Dame . ^{[ 1 ]}

Furdyna es más conocido por sus publicaciones en física de la materia condensada , y particularmente por su investigación sobre semiconductores elementales y compuestos, en la que exploró varios fenómenos electromagnéticos , incluyendo efectos de magnetoplasma como la propagación de ondas helicoidales , ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} magnetoóptica , ^{[ 5 ] [ 6 ]} varias formas de magnetismo que se logran al combinar semiconductores con iones magnéticos, ^{[ 7 ] [ 8 ]} y comportamiento de nanoestructuras semiconductoras, tales como pozos cuánticos , puntos cuánticos , nanocables , superredes y otros. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]} Ha coeditado varios libros, incluyendo Semiconductores magnéticos (semimagnéticos) diluidos y Calcogenidos: de 3D a 2D y más allá . En reconocimiento a su investigación, ha recibido doctorados honoris causa de la Universidad de Varsovia y la Universidad de Purdue , ^{[ 12 ]} así como la Medalla Nicolás Copérnico de la Academia Polaca de Ciencias por sus importantes contribuciones al diseño y desarrollo de nuevos materiales semiconductores , incluidos semiconductores magnéticos destinados a realizar funciones avanzadas en tecnología informática. ^{[ 13 ]}

Furdyna es miembro de la Sociedad Estadounidense de Física , del Instituto Nanovic de Estudios Europeos de Notre Dame, ^{[ 14 ]} y de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia .

Furdyna nació el 6 de septiembre de 1933 en Kamionka Strumilowa, Polonia (actualmente Kamianka Buzka, Ucrania). Tras la invasión de Polonia por la Unión Soviética en 1939, al comienzo de la Segunda Guerra Mundial, fue deportado a Siberia con su madre, mientras que su padre fue enviado al Gulag, al norte del Círculo Polar Ártico. Al estallar la guerra entre la Alemania nazi y la URSS, los polacos deportados (entre ellos él) fueron formalmente amnistiados, y en 1942 muchos de ellos pudieron evacuar la Unión Soviética a través de Uzbekistán hasta Irán, donde comenzó a asistir a la escuela primaria en Teherán. Posteriormente viajó a través de Irak, con breves estancias en Bagdad y Kirkuk, hasta (la entonces) Palestina, donde pudo continuar su educación. En 1947, él y su madre se reunieron con su padre en el Reino Unido, y a los 15 años emigró con sus padres a Estados Unidos, estableciéndose en Chicago en 1948. ^{[ 15 ]}

Furdyna obtuvo su licenciatura en Física por la Universidad Loyola de Chicago en 1955, seguida de su doctorado por la Universidad Northwestern en 1960 ^{[ 1 ]} bajo la supervisión de Sybrand Broersma. El título de su tesis doctoral fue "Efecto Faraday en silicio y germanio". ^{[ 16 ]}

Después de obtener su doctorado. En física experimental del estado sólido , Furdyna pasó dos años como becario postdoctoral en el Departamento de Ingeniería Eléctrica de Northwestern antes de unirse al personal del Laboratorio Nacional de Magnetismo Francis Bitter del MIT de 1962 a 1966. Luego se unió al Departamento de Física de la Universidad de Purdue en 1966 como profesor asociado, y fue ascendido a Profesor de Física en 1972. Entre sus otros nombramientos notables se incluyen ser Becario de Intercambio de la Academia Nacional de Ciencias en el Instituto de Física de la Academia Polaca de Ciencias y en la Universidad de Varsovia de 1972 a 1973, Becario Visitante en el Consejo Nacional de Investigación de Canadá en Ottawa en 1981, y Director del Laboratorio de Investigación de Materiales de la NSF en la Universidad de Purdue de 1982 a 1985. Ocupó la Cátedra Aurora y Thomas Marquez de Teoría de la Información y Tecnología Informática en el Departamento de Física de la Universidad de Notre Dame desde 1987 hasta 2021, y Ha sido Profesor Emérito de Física desde entonces. ^{[ 1 ]}

Furdyna es autor o coautor de más de 900 publicaciones ^{[ 17 ]} en el campo de la física de semiconductores, y la mayor parte de su actividad investigadora posterior se centra en semiconductores magnéticos, sus nanoestructuras y sus aplicaciones espintrónicas. ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]} Sus intereses anteriores incluían la física del láser azul-verde ^{[ 21 ]} y la propagación de ondas electromagnéticas en sólidos conductores, incluyendo estudios extensos de ondas helicoidales, ondas de Alfvén y efectos de plasma relacionados en semiconductores y semimetales. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

Furdyna ha realizado contribuciones en varios campos de la física de semiconductores. En sus primeros trabajos exploró la interacción de ondas electromagnéticas con plasmas de portadores libres en estos materiales, particularmente en presencia de campos magnéticos externos . Esto incluyó estudios del efecto Faraday de microondas y una serie de fenómenos magnetoplasmáticos, como ondas helicoidales y de Alfvén, resonancia ciclotrónica y diversas resonancias dimensionales en semiconductores. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 22 ]} A finales de la década de 1960 lanzó un programa basado en la combinación de semiconductores con iones magnéticos, que dio inicio a un nuevo campo de semiconductores magnéticos diluidos ("semimagnéticos") (DMS). ^{[ 18 ]} Estos nuevos materiales revelaron una serie de fenómenos novedosos, como la resonancia de espín excitada por helicón, ^{[ 23 ]} una serie de efectos derivados de modificaciones de la estructura de bandas del semiconductor por la presencia de iones magnéticos en la red del semiconductor, como formas dependientes del espín de oscilaciones cuánticas en el transporte eléctrico y magnetoresistencia colosal en Hg _1-x Mn _x Te de tipo p , una serie de nuevos efectos magnetoópticos (incluido el efecto Faraday gigante), ^{[ 5 ]} así como fenómenos magnéticos interesantes, como el comportamiento de vidrio de espín ^{[ 7 ]} y nuevas formas de orden antiferromagnético ^{[ 8 ]} (incluido el antiferromagnetismo helicoidal e inconmensurable ), ^{[ 24 ] [ 25 ]} como se describe en su artículo de revisión. ^{[ 19 ]}

Además del trabajo del equipo de Furdyna en Notre Dame sobre las estructuras cuánticas basadas en DMS , ^{[ 26 ]} proporcionó estructuras fabricadas en su laboratorio de epitaxia molecular a investigadores de una amplia gama de otras instituciones.

Tras el descubrimiento del ferromagnetismo en semiconductores como In _1−x Mn _x As y Ga _1-x Mn _x As a finales de la década de 1990 en Japón, ^{[ 27 ]} Furdyna amplió su laboratorio de epitaxia de haces moleculares a la preparación e investigación de estos nuevos materiales DMS ferromagnéticos. ^{[ 28 ]} Junto con colaboradores de otras instituciones, su equipo demostró que el nivel de Fermi de Ga _1-x Mn _x As y DMS ferromagnéticos similares estaba determinado por iones de Mn intersticiales en la red anfitriona, lo que proporciona un medio para controlar este parámetro clave. ^{[ 29 ]} Otras investigaciones de su equipo en el área de DMS ferromagnéticos incluyeron el comportamiento de los dominios magnéticos en estos materiales, ^{[ 30 ]} la ubicación de su nivel de Fermi (que se encontró que reside en la banda de impurezas de Mn), ^{[ 31 ]} mapeo detallado de la anisotropía magnética en DMS mediante mediciones de resonancia ferromagnética, ^{[ 32 ]} diseño y fabricación de varias heteroestructuras de dispositivos basadas en DMS destinadas a aplicaciones espintrónicas, ^{[ 33 ] [ 34 ]} el papel de los efectos de espín-órbita en estas heteroestructuras, ^{[ 35 ] [ 36 ]} así como la fabricación e investigación de nuevas aleaciones de DMS ferromagnéticos (por ejemplo, In _1−x Mn _x Sb). ^{[ 37 ]}

Otra de las contribuciones de Furdyna a la física de la materia condensada a principios de la década de 2010 fue su trabajo en colaboración con Leonid Rokhinson y Xinyu Liu, que condujo al descubrimiento de fermiones de Majorana observados a través del efecto Josephson fraccional en nanocables semiconductores-superconductores. ^{[ 38 ]} Sus intereses de investigación más recientes incluyen estudios del DMS ferromagnético cuaternario Ga _1-x Mn _x As _1−y P _y , ^{[ 39 ] [ 40 ]} así como de dicalcogenuros de metales de transición y aislantes topológicos . ^{[ 41 ] [ 42 ]}

• Miembro de la Sociedad Estadounidense de Física
• Miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia.
• Miembro del Instituto de Física del Reino Unido.
• Investigador del Instituto Nanovic de Estudios Europeos de la Universidad de Notre Dame.
• 2002 – Doctor en Ciencias Honoris Causa, Universidad de Varsovia
• 2007 – Doctor en Ciencias Honoris Causa, Universidad Purdue ^{[ 43 ]}
• 2009 – Medalla Nicolás Copérnico, Academia Polaca de Ciencias ^{[ 13 ]}