НОБЕЛОВИ ЛАУРЕАТИ – 1970 ГОДИНА – ФИЗИКА – ЛУИ НЕЕЛ

Луи Неел (Louis Néel)

22 ноември 1904 г. – 17 ноември 2000 г.

Нобелова награда за физика (заедно с Ханес Алвен)

(За фундаменталната му работа и откритията му в областта на антиферомагнетизма и феримагнетизма, които довеждат до важни приложения във физиката на твърдото тяло.)

Френският физик Луи Йожен Феликс Неел е роден в Лион в семейството на Луи Неел, директор на държавна служба, и Мари Антоанет (Хартмайер) Неел. Като завършва лицей в Лион и лицея „Сен Луи“ в Париж, той постъпва в престижното училище „Екол нормал супериор“, след завършването на което през 1928 година започва да работи там като лектор. После предприема аспирантски изследвания в Страстбургския университет под ръководството на Пиер Вайс и получава през 1932 г. докторска степен.

Вайс, както и Пиер Кюри, е едни от първите, които изследват теорията за намагнетизирването (магнитните свойства, които веществото придобива във външно магнитно поле). Макар че успява да даде количествени обяснения на много експериментални факти, той не съумява обаче да обясни точно взаимодействието на два съседни елементарни магнита (иначе казано – на съседни атоми, които имат поведението на малки магнити). През 1928 г., когато Неел започва изследванията си за намагнетизирването, Вернер Хайзенберг обяснява успешно това взаимодействие с помощта на наскоро формулираната квантова теория.

По това време са известни три вида магнитни материали: диамагнетици, парамагнетици и феромагнетици. В диамагнетиците, като бисмута и антимона (които се отблъскват леко от външно магнитно поле), елементарните магнити не зависят в основни линии един от друг. Следователно магнитните полета в тези вещества са ориентирани в различни направления, така че почти се неутрализират. Във феромагнитните вещества, като желязото и никела, съседните атоми си взаимодействат така, че магнитните им полета имат тенденцията да се ориентират в едно и също направление.

Опирайки се на изследванията на Хайзенберг, Неел изказва хипотезата, че в някои вещества в резултат от взаимодействието на съседни атоми магнитните полета се ориентират в противоположни направления. Той предполага, че кристалната решетка на подобни вещества може да се разглежда като две независими взаимно проникващи се подрешетки, всяка от които се състои от атоми с еднакво ориентирани магнитни полета. Тази постоянна ориентация довежда до това, че под определена температура, днес известна като точка на Неел, полетата се неутрализират, давайки нулево намагнетизирване. Но над точката на Неел започват да се проявяват парамагнитни ефекти. Примери за вещества, притежаващи подобни свойства (днес те се наричат антиферомагнетици), са открити през 1937 г., обаче едва през 1949 г. теорията на Неел е потвърдена при изучаването на дифракцията на неутроните.

През 1937 г. Неел е назначен за професор към научния факултет на Страсбургския университет и остава на този пост до 1945 г. След началото на Втората световна война той изпълнява поръчения от управлението на френските военноморски сили, занимавайки се с въпроси, свързани със защитата на бойните кораби от магнитни мини. В края на войната, през 1945 г., Неел постъпва в Гренобълския университет, където поставя началото на лаборатория по електростатистика и физика на металите, която оглавява до 1946 г.

Три години след преместването си в Гренобъл Неел изказва предположението за съществуването на още една форма на намагнетизирване, която нарича феримагнетизъм. Отдавна е известно, че феритите – вещества, които съдържат в себе си магнетит – проявяват аномално поведение в сравнение с феромагнитните вещества, макар че се отнасят към една и съща група. Неел обобщава своята по-раншна теория за антиферомагнетизма, за да обясни поведението на феримагнетизма. Във феримагнитните вещества, твърди той, магнитните полета на двете решетки имат различна величина, така че се проявява резултатен магнитен ефект. Някои от тези вещества, включващи магнетит, имат не две, а три решетки, две от които се компенсират помежду си.

Оттогава феритите, които не са електрически проводници, започват да се използват за покриване на магнетофонни ленти, в устройствата с компютърна памет, в свързочната техника и в много други области. Производството за тези цели на изкуствени ферити се основава в много отношения на откритията на Неел.

През 1956 г. Неел е поканен да създаде и оглави Център за ядрени изследвания в Гренобъл, където проучва дифракцията на неутраните и нарастването на кристалите. Той участва също така в създаването на френско-германския реактор с голяма плътност на потока в Гренобъл. До голяма степен благодарение на ролята, която Неел играе в научния живот на Гренобъл, градът става значителен център за физически изследвания.

Сред проблемите, с които се занимава Неел, са изследването на магнитните последици (промени, настъпващи с феромагнетизма във времето), изучаването на свойствата на дребнозърнестите феромагнитни вещества и разработката на методи за подобряване на магнитните свойства на веществата. Работата му, свързана с палеомагнетизма, която помага да се обясни „магнитната памет“ на скалните породи в процеса на промяната на магнитното поле на Земята, способства решително за потвърждаване на теорията за дрейфа на континентите и на теорията за тектоничните плочи.

През 1931 г. Неел се жени за Елен Уртик; семейството има един син и две дъщери. Неел обича дългите разходки, чете много френска литература от XVIII в. и тайнствени истории, а също така се занимава с дърводелство.

Освен с Нобелова награда Неел е удостоен с наградата Холуек на Лондонското физическо дружество (1952 г.) и златния медал на Националния център за научни изследвания в Париж. Има много почетни научни степени и е член на Френската академия на науките, на Американската академия на науките и изкуствата, на Академията на науките на СССР, на Лондонското кралско дружество и на научните академии на много други страни. От 1963 до 1983 г. е представител на Франция в научния комитет на НАТО, а от 1963 до 1965 г. заема поста президент на Международния съюз по теоретична и приложна физика. От 1981 г. е президент на Висшия съвет по ядрена сигурност. През 1966 г. става кавалер на френския Орден на Почетния легион.

Превод от руски: Павел Б. Николов