Jan H van der Merwe

Johannes Hendrik van der Merwe (28 de febrero de 1922 - 28 de febrero de 2016) fue un matemático y físico sudafricano . El modelo de crecimiento de cristales de Frank-Van der Merwe lleva su nombre y fue galardonado con numerosos premios académicos sudafricanos. A veces se le conoce como el "padre de la epitaxia ". Su investigación se considera fundamental para aplicaciones en tecnología de la comunicación.

Van der Merwe nació el 28 de febrero de 1922, hijo de Dorslandtrekkers Johannes Marthinus van der Merwe y Catharina Margaretha van der Merwe en Humpata , Angola . Aunque sus padres provenían de familias numerosas (su padre tenía cuatro hermanos y su madre cinco hermanos), él era hijo único.

En 1928, él y su familia se mudaron al suroeste de África . Se cree que viajaron en carreta tirada por bueyes . Durante su infancia, la familia se trasladó entre las actuales Outjo y Gobabis y finalmente se estableció en Otjiwarongo , donde asistió por primera vez a una escuela primaria. Cursó la secundaria en Windhoek . ^{[ 1 ] [ 2 ]}

En 1941 asistió a la Universidad de Stellenbosch , Sudáfrica, con una beca. Después de obtener una licenciatura en ingeniería en la Universidad de Stellenbosch, el jefe del departamento de matemáticas aplicadas lo convenció de cambiar a una maestría en matemáticas aplicadas, que completó en 1945. ^{[ 1 ]} En 1946 fue nombrado profesor adjunto en el departamento de matemáticas aplicadas.

En 1947, comenzó a trabajar en el CSIR de Pretoria bajo la supervisión de Stefan Meiring Naudé . El CSIR le otorgó una beca para estudiar en Gran Bretaña. ^{[ 1 ]}

Entre 1947 y 1949, realizó un doctorado en física teórica del estado sólido en la Universidad de Bristol ^{[ 3 ]} bajo la dirección de Nevill Francis Mott . Durante su estancia en Bristol, entabló amistad con varias personas que posteriormente se convirtieron en físicos destacados, entre ellos C.F. Powell , Arthur Tyndall y Doris Kuhlmann-Wilsdorf . A finales de 1949, regresó al CSIR. ^{[ 1 ]}

Fue en Bristol, entre 1947 y 1949, donde comenzó a trabajar en límites intercristalinos junto con Charles Frank . Finalmente, su investigación los llevó a estudiar la epitaxia , y en 1949 presentaron los frutos de su trabajo en una serie de artículos científicos. El resultado fue el modelo de crecimiento cristalino de Frank-Van der Merwe, que lleva el nombre de ambos. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

Entre 1953 y 1964, fue profesor titular y profesor asociado en el departamento de física de la Universidad de Pretoria . Obtuvo su maestría en matemáticas en la misma universidad en 1956. Durante este período, volvió a trabajar con un colega de Bristol, Frank Nabarro, quien entonces era jefe del departamento de física de la Universidad de Witwatersrand , en Sudáfrica.

En 1961 tomó un año sabático en la Universidad de Virginia , lo que llevó a un perfeccionamiento de su modelo inicial de interfaces bidimensionales engrosadas en 1963. ^{[ 1 ]}

La teoría de la epitaxia fue un eje central de su carrera y publicó numerosos artículos fundamentales, lo que le valió el apodo de "Padre de la Epitaxia". Con el avance de la industria de los semiconductores a partir de la década de 1960, la epitaxia adquirió una importancia crucial, ya que depende del crecimiento de monocristales perfectos para la fabricación de transistores y circuitos integrados. Su teoría desempeñó un papel esencial en la comprensión de cómo cultivar dichos cristales perfectos. ^{[ 6 ]}

El modelo de fuerzas atómicas de Van der Merwe allanó el camino para la modelización exitosa de importantes fenómenos físicos en sólidos a escala atómica. Él mismo consideraba su solución a una ecuación diferencial en su tesis doctoral como uno de sus mayores logros. Se trataba básicamente de una ecuación diferencial de solitones con una solución ingeniosa, la primera solución analítica a un problema de solitones. Los solitones en estado sólido y otras ramas de la física se volvieron importantes para aplicaciones avanzadas en tecnología de la comunicación. ^{[ 1 ]}

En 1965, un antiguo colega del CSIR, Ernst Marais, lo invitó a la Universidad de Port Elizabeth, donde fue nombrado jefe del departamento de matemáticas aplicadas. Durante este período, Van der Merwe fue invitado a presentar ponencias plenarias en numerosas conferencias internacionales, durante las cuales entabló amistades duraderas con varios científicos de superficies, entre ellos Ernst G. Bauer de la Universidad Tecnológica de Clausthal , Alemania , y Ralf Vanselow de la Universidad de Wisconsin , Milwaukee .

En 1969 se trasladó a la UNISA, donde se convirtió en profesor de matemáticas aplicadas. En 1970 pasó un año sabático de siete meses en la Universidad de Virginia, donde colaboró ​​con William A. Jesser. Casi 30 años después, en 1999, fue coautor de un artículo con Jesser. ^{[ 7 ]}

En 1972, aceptó el puesto de jefe del departamento de física de la Universidad de Pretoria. A partir de entonces, colaboró ​​regularmente con Gary Shiflet de la Universidad de Virginia. Casi 20 años después, Shiflet y Van der Merwe fueron coautores de artículos sobre límites de interfase. ^{[ 8 ]}

Después de su jubilación obligatoria a los 65 años, fue Profesor Extraordinario en UNISA de 1990 a 2003, y Profesor Honorario en el Departamento de Física de la Universidad de Pretoria de 2004 a 2016. ^{[ 1 ]}

En 1981 y 1989 fue profesor visitante en la Universidad Tecnológica de Clausthal , Alemania, e investigador visitante en los Laboratorios de Investigación de Kodak en Rochester, Nueva York , en 1981.

Algunos de los premios otorgados a Van der Merwe son:

• Premio Havenga de Física (1967) de la Suid-Afikaanse Akademie vir Wetenskap en Kuns (Academia de Ciencias y Arte de Sudáfrica)
• Premio EW Muller ( Universidad de Wisconsin-Milwaukee , EE. UU.)
• Calificación FRD A otorgada por primera vez en 1984 y revalidada hasta el final de su carrera profesional ( Fundación Nacional de Investigación ).
• Medalla de Oro De Beers en Física (1984)
• DSc (honoris causa) Universidad de Sudáfrica (1984),
• Premio SAMS a la mejor publicación en la Revista Sudafricana de Física (1987)
• Orden de Sudáfrica al Servicio Excelente, Clase 1: Oro (1989)
• DSc (honoris causa) Universidad de Pretoria (1990)
• DSc (honoris causa) Universidad de Port Elizabeth (1994)
• Medalla de Oro de la Asociación Sudafricana para el Avance de la Ciencia (1998)
• Premio Tuks Alumni Laureatus a los logros científicos más destacados (2000)
• Premio del Centenario, Mentes Brillantes 1908-2008 (Universidad de Pretoria) (2008)

En el año 2000, la Sociedad Estadounidense de Metales, Materiales y Minerales organizó un simposio en honor a Van der Merwe para celebrar el 50 aniversario de su descubrimiento de las dislocaciones interfaciales.

La Materials Research Society publicó un número especial titulado "Jan van der Merwe: Epitaxia y la era de la informática" en noviembre de 2017. ^{[ 9 ]}

En 1947, justo antes de partir de Sudáfrica hacia Bristol, se casó con Minnie de Villiers y pasaron su luna de miel en el barco rumbo al Reino Unido. A finales de 1949 regresaron a Pretoria, Sudáfrica, justo a tiempo para el nacimiento de su primera hija, Pauline (1950). Willem nació en 1954, Jan en 1957 y Anna fue adoptada ese mismo año.

Su hijo Jan murió en 1994, su hija Pauline en 1999 y su esposa en 2006. Van der Merwe murió el día de su cumpleaños, el 28 de febrero de 2016, en la casa de su hijo Willem. ^{[ 1 ]}