Электронная книга: Шулим Коган «Электронный шум и флуктуации в твердых телах»

Шулим Коган

Шу́лим Ме́ерович Ко́ган (англ. A. Shulim Kogan;^[1] род. 1930, Четатя-Албэ, Бессарабия) — советский и американский физик в области физики конденсированного состояния. Доктор физико-математических наук (1969), профессор (1983).

Биография

Шулим Коган родился в южном бессарабском городке Аккерман (в период румынского суверенитета — Четатя-Албэ) в 1930 году. После окончания Уральского государственного университета им. А.М. Горького в Свердловске в 1953 году преподавал физику в средней школе. В 1956—1959 годах — аспирант в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова. С 1959 года работал в Институте радиотехники и электроники АН СССР (с 1980 года — заведующий лабораторией). Одновременно преподавал в Московском физико-техническом институте и МГУ. С 1992 года работает в Национальной Лаборатории в Лос-Аламосе (Нью-Мексико, США). Лауреат международной премии журнала «R&D Magazine» (2004) за разработку пьезоэлектрического аэросоника — акустического концентратора аэрозольных загрязнителей (Aerosonic: Acoustic Concentrator of Aerosol Contaminants)^[2].

Научная деятельность

Область научных интересов Когана — теория флуктуационных явлений (электронных шумов), фотопроводимость твёрдых тел, фототермическая ионизация, спектроскопия. Предсказал, что спектр равновесного магнитного шума в спиновых стёклах обратно пропорционален частоте (1/f-шум). Развил теорию низкочастотных флуктуаций сопротивления, вызываемых перескоком дефектов. Построил теорию шумов в слабосвязанных сверхпроводниках. Разработал (совместно с Т.М. Лифшицем и Ф.Я. Надем) новый метод спектроскопии примесей в полупроводниках — фототермоионизационной спектроскопии^[3][4][5]. Ввёл понятие тензора фотопроводимости и построил (совместно с Ю.С. Гальперном) теорию анизотропной фотопроводимости в однородных проводниках с изотропной диэлектрической проницаемостью и проводимостью. Открыл (с соавторами) электронный фототермомагнитный эффект.

Отдельные статьи Шулима Когана входят в число высокоцитируемых научных трудов (напр. Бонч-Бруевич, В.Л. & Коган, Ш. М. The formation of domains in semiconductors with negative differential resistance. Физика твёрдого тела 7:23-27, 1965)^[6].

Теория флуктуаций в системах горячих электронов

Ш.М. Коган построил (совместно с А.Я. Шульманом, 1969) теорию квазиклассических флуктуаций в неравновесных системах^[7] и развил общий метод вычисления корреляционных функций в этих системах. Наряду с предложенным в то же время методом моментов (Ганцевич, Гуревич, Катилюс), квази-классический метод Когана—Шульмана, основанный на добавлении в правую часть уравнения Больцмана ланжевеновских источников, отвечающих за флуктуации функции распределения, стал основным методом решения классических неравновесных задач с флуктуациями. Хотя оригинальная формулировка Когана и Шульмана относилась к статистике Больцмана и тепловым флуктуациям, метод гораздо более универсален, и описывает статистику Ферми и статистику Бозе, а также системы, где флуктуации вызваны внешней силой. Так, после открытия дробового шума в наноструктурах, метод Когана—Шульмана, в силу лёгкости учёта электрон-электронного и электрон-фононного взаимодействия, стал одним из основных методов расчёта дробового шума, и практически единственным для систем горячих электронов, где эффективная температура электронов отличается от температуры окружающей среды и определяется приложенным напряжением.^[8]

Семья

Жена Ш.М. Когана — Людмила Викторовна Берман — физик, выпускница МГУ (1960). Тесть — Виктор Лазаревич Берман — физик, популяризатор науки, автор научно-популярных книг, в том числе «Космогония Солнечной системы» (издательство МГУ, 1996), «Космогония Земли. Горизонтальные мантийные течения» (издательство МГУ, 2-е издание, 1997), «Строение атомов и молекул» (издательство МГУ, 1998), «Основные модели и гипотезы физики» (издательство МГУ, 2-е издание, 1999).

Литература

Книги

• Sh. Kogan. Electronic Noise and Fluctuations in Solids. Cambridge University Press: Кембридж, 1996 (с посвящением отцу физика М.Ф. Когану, 1898—1948). Русский перевод: «Электронный шум и флуктуации в твёрдых телах», Российский фонд фундаментальных исследований, ИРЭ РАН.
• A. Shulim Kogan, Michael B. Weissman & Nathan E. Israeloff (editors), Noise as a Tool for Studying Materials. Proceedings of the Second International Symposium on Fluctuations and Noise. Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE): Беллингэм, 2003.

Научные публикации

• Девятков А.Г., Лифшиц Т.М., Коган Ш. М. Электропроводность сурьмянистого индия n-типа при низких температурах. Физика Твердого Тела. 1964, № 6, стр. 1658-1663.
• Коган Ш.М., Лифшиц Т.М., Сидоров В.И. Рекомбинационное излучение в кремнии, стимулированное длинноволновым ИК-излучением (полный текст) // Письма в ЖЭТФ, том 2, вып. 8.
• Коган Ш. М., Седунов Б. И., Фототермическая ионизация примесного центра в «Физика твердого тела», 1966, т. 8, в. 8, с. 2382–89.
• Kogan Sh. М., Lifshits, T. М., Photoelectric Spectroscopy — a New Method of Analysis of Impurities in Semiconductors, «Physica status solidi (a)», 1977, 39, № 1, p. 11.
• Beinikhes, I.L., Kogan, Sh.M. Spectra of Shallow Donors in Multivalley Semiconductors, 1986 (полный текст)
• D. Mozyrsky, Sh. Kogan, G.P. Berman. Time Scale of Phonon Induced Decoherence of Semiconductor Spin Qubits , 2001 (полный текст)
• Sh. Kogan. Van der Waals Force Noise. 2005 (полный текст)

Ссылки

1. ↑ В работах американского периода имени Шулим предшествует инициал A.
2. ↑ R&D 100 Awards Recognition Ceremony June 2004
3. ↑ Stark broadening of impurity absorption lines by inhomogeneous electric fields in highly compensated germanium
4. ↑ n − GaAs Quality Diagnose from Shallow Impurities Photoelectric Spectroscopy Line Shapes Dependence on Electric Field
5. ↑ Physics with Chemically and Isotopically Pure Semiconductors
6. ↑ Highly Cited Articles. 20 articles from Russian Journals (1975)
7. ↑ Коган, Ш. М., Шульман, А.Я. К теории флуктуаций в неравновесных газах (ЖЭТФ, 56, 862, 1969)
8. ↑ Я.М. Блантер. Recent Advances in Studies of Current Noise (обзор, 2005)

Источник: Шулим Коган