江崎玲于奈

1973年诺贝尔物理学奖得主

江崎玲于奈（Reona Esaki），男，1925年3月12日出生于日本大阪，毕业于东京大学。后进入川西机械制作所工作，进行由真空管的阴极放出热电子的研究工作。1956年，转入东京通信工业株式会社（现索尼）。1970年提出半导体超晶格理论。1973年，时任美国IBM沃森研究所研究员的江崎玲于奈，因在半导体中发现电子的量子穿隧效应获得诺贝尔物理学奖。横滨药科大学校长。

人物简介

江崎玲于奈1925年3月12日出生于日本大阪，1940年就读于京都第三高等学校，1944年进入东京帝国大学，是日本近代著名固体物理学家。江崎玲于奈是建筑学家江崎壮一郎的长子。小时候被留声机里播放出来的音乐所感动，自己也想成为像发明留声机的爱迪生那样的发明家。虽然中考失败，但他后来发愤图强考进东京大学，并毕业于东京大学理学部物理学科。大学时代，江崎租住的宿舍在东京大轰炸中被烧毁。看到这种场景，江崎想在大学毕业后从事日本复兴的工作，于是毕业后进入企业工作。20世纪50年代，根据理论分析，人们认为在PN结反向击穿的过程中应当能够观测到隧道效应，但实验上一直未能发现。1957年，江崎玲于奈在研制新型高频晶体管时，意外地发现了高掺杂、窄PN结的正向伏安特性中存在着异常的负阻现象。通过理论分析，他认为这种负阻特性是由于电子空穴直接穿透结区而形成的，从而为隧道效应提供了有力的证据。1957年，江崎大学毕业正好10年，32岁的他凭借这项成就获得了期待已久的博士学位。在随后的研究中，他发明了由隧道结制成的隧道二级管。隧道二极管的发明，开辟了一个新的研究领域——固体中的隧道效应。

个人生活

父亲：江崎壮一郎，建筑学家。

研究历程

1944年，江崎进入日本东京帝国大学专攻实验物理，1947年获得硕士学位（后来于1959由于研究隧道效应获得博士学位），随即服务于神户工业股份有限公司，开始了作为晶体管材料的锗和硅等半导体的研究，1956年成为东京通信工业股份有限公司（索尼）的主任研究员，领高掺杂锗与硅的研究，这一研究的结果导致了隧道二极管的发明。

所谓“隧道现象”是指电子偶然地穿过其运动方向上的从经典理论观点看来是不可越的能量势垒（不太大）时，会在势垒的另一边发现电子运动的一种波动性的奇怪现象，这在本纪二十年代就已经发现了。到了三十年代量子力学发展的初期，人们一直试图用隧道效应来分整流现象及接触电阻等问题，然而理论的预见和实验观测结果却屡次出现矛盾。五十年代随着半导体PN结的出现，又一次唤起人们重视隧道过程的研究。根据理论分析，在PN结反击穿的过程中，应当能够观测到隧道效应。但实验却一直无法证实。1957年，江崎在研制型高频晶体管时；意外地发现高掺杂窄PN结的正向伏安特性中，存在着“异常的”负阻现象，而且只要一增加含有大量杂质的锗为原料的二极管的电压时，就马上可以看到，电流着电压的升高而减小。他通过分析认为，这种负阻特性是由于电子空穴直接穿透结区而形成，而为隧道效应提供了有力的实验证明。他还发现，把具有这种性的半导体（具有负电阻的二管）作为新的电子元件，可以应用于开关电路和振荡电路，以及高速电路（如电子计算机等装置），这在当时是轰动世界的发明。

1958年，溪江崎发表了关于“隧道二极管”的论文，这是他获得诺贝尔物理学奖金的开端。后来人们以他的名字把“隧道二极管”命名为“江崎二极管”。第二年，他又发表了有关管的发明及其机理方面的文章，因而获得了作为日本物学会最高荣誉的仁科芳雄纪念奖。接着，1960年又获得出版社的奖励，1961年获得M．N．利布曼纪念奖金及富兰克林研究所授予的巴兰坦奖章。I965年日本科学院也给予他奖励。由于在半导体和超导体方面的“隧道效应”的贡献．江崎分享了1973年度诺贝尔物理学奖金。1974年日本政府授予文化勋章。

江崎博士于1975年被选为日本科学院院士，1976年被选美国国立科学院院士，1977年又成为美国国立工程科学院院士。

提出半导体超晶格理论

1970年提出半导体超晶格理论，并在国际半导体物理学会等场所发表了超晶格理论。

获诺奖的5条件

江崎经常在面向高中生和大学生的研讨会上发表演讲，每次都会介绍自己总结的“获得诺贝尔奖的5个条件”。

第一，不能被以往的结果束缚。

第二，尊敬前辈，但不能因此而丧失自我。

第三，抛弃无用的东西，只留下对自己有用的信息。

第四，尊重自己，不对他人唯命是从，该挑战的时候决不逃避。

第五，永远不要失去纯真的感性和求知欲。

出版图书

获得荣誉

诺贝尔物理学奖

1973年江崎玲于奈和加埃沃（Ivar Giaever, 1929年-）因分别发现半导体和超导体中的隧道贯穿、约瑟夫森（Brian David Josephson, 1940年-）因从理论上预言了通过隧道阻挡层的超电流的性质，特别是被称为“约瑟夫森效应”的实验现象，共同分享了1973年度诺贝尔物理学奖。江崎成为日本科学领域的第三位诺贝尔奖得主。

第14届日本国际奖

1998年，江崎获得第14届日本国际奖。获奖理由是：“通过创造和实现人工超晶格晶体概念，为新的功能性材料的发展做出贡献”。获得该奖项的人很多都成为诺贝尔奖的有力候选人，江崎仍被认为可能成为诺贝尔奖二次获奖得主。

学术轶事

发现教材有错误

江崎在索尼的前身东京通信工业公司制作半导体时注意到，如果材料锗中含有很多杂质，电流就会反向流动。他对中国助手测量到的极其微弱的异常电流感到奇怪，开始彻底调查原因。

一开始，中国助手认为是自己的实验有误，所以才会测量到教科书里没有写的异常电流。但江崎觉得，教科书里的内容不一定全部正确，也许是教科书有误，所以他继续进行实验。

最终，江崎发现了异常的负阻现象，即在某个临界点之前，电压增加的话，电流也会增加，但到了这个临界点之后，即使电压增加，电流也会减少。这种负阻现象，能够用于开关、振荡和放大领域，工业价值非常高。江崎在理论上证明这就是量子力学中的隧道效应，并成功制作出了江崎二极管（隧道二极管）。

首篇超晶格论文被拒

江崎在研究方面的主要成就包括江崎二极管和超晶格（superlattice）的相关开创性研究成果。然而，江崎先生却透露，首篇关于超晶格的论文却被最具权威的物理学专业杂志《物理评论》(Physical Review)退了回来，并未予以发表。他也指出，在现实中独创性研究并不一定在最初就能获得学界的正确评价。

研究心得

1、不为已取得的进展和面临的障碍所困。

2、尊敬大师接受他们的指教固然重要，但不要过度崇拜他们。保持自身的自由豁达才能够发挥独有的创造力。

3、在信息大潮中，不让那些无用的东西成为自己的负担。要进行取舍，只选择有用的部分。

4、坚持自己的主张，不能逃避战斗。

5、无论何时都不能失去最初的感性和不知疲倦的好奇心。

人物观点

创造力与判断力

创造力（Creative Mind）才是独创性研究成果的源泉。

创造力在20岁左右达到巅峰，之后会随着年龄的增长逐渐减退。而另一方面，在习得过程中掌握的判断力（Judicious Mind）则是随年龄不断增强。将这两种能力的变化用线状体表示，会发现两者的交叉点会出现在45岁左右，如果能够将这两种能力很好地结合起来，则会在这个时期迎来“Zenith of life”（人生顶点）。

科学的智慧并非温故知新，而是要从未来吸取教训。挑战极限，让研究成果打开明日之门。

真正的文化人

“以前，有文化的人是指博览群书，并从中获得大量知识和智慧的人。但在当今时代，光有丰富的知识量已经不属于文化人”。他认为：“能时刻吸收新知识并不断改变自己的人才是真正的文化人”。

江崎玲於奈奖

第14届江崎玲於奈奖于2017年9月7日授予香取秀俊教授。

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