ノーベル ウォッチャーを驚かせた選択では、今年の物理学賞は、典型的な基本的な発見ではなく、発明である青色発光ダイオード (LED) に対して 3 人の日本人科学者に贈られます。ノーベル委員会は、3 人の研究者が画期的な成果に平等に貢献したと認めました。名古屋大学の天野浩;中村修二、現在カリフォルニア大学サンタバーバラ校。
発光ダイオード は、1960 年代初頭に商用アプリケーションに登場しました。しかし、1990 年代初頭までは、赤や緑などの色しかありませんでした。これらは、電子機器や電子ディスプレイの表示灯として使用され、その後、ハイ センター マウントの自動ブレーキ ライトに使用されました。しかし、青色 LED がなければ、汎用照明に必要な白色光を作り出す方法はありませんでした.
課題は素材にありました。 LED は、印加電圧に依存して電子とホールと呼ばれる正のキャリアを結晶サンドイッチのさまざまな層に送り込む半導体構造です。電子と正孔がサンドイッチのいわゆる活性層で一緒になると、それらは光子 (光) を放出します。光の波長、つまり色は、結晶の特性と、ドーパントと呼ばれる埋め込まれた不純物に依存します。何年もの間、大企業は青色光を生成するための半導体材料とドーパントの適切な組み合わせを見つけようとしましたが、失敗しました.
この 3 人の日本人研究者は、窒化ガリウムの研究を試みました。理論的には、窒化ガリウムは青色光を生成するのに適した材料を持っていましたが、扱いにくいことで有名でした. 「人々は、[青色 LED] は 20 世紀には実現しないだろうと考えていた」と赤崎氏は名古屋での記者会見で語った。 「他の研究者はあきらめましたが、私はやろうとは思いませんでした。私は好きなことをしていました」と彼は言いました。
赤崎と天野は名古屋大学で協力して、半導体結晶を成長させるさまざまな方法を試み、1986 年に窒化ガリウム半導体からかすかな青色光を引き出すという最初のブレークスルーを達成しました。修士号を取得し、四国の田舎の小さな町にある蛍光体の小さなメーカーである日亜化学工業で独立して働いていましたが、必要な窒化ガリウム層を成長させるさまざまな方法を試し続け、1990年に非常に明るく非常に青色を発するデバイスを手に入れました光。
この突破口は、現在も進行中の照明革命を引き起こしました。 LED照明は、フィラメントやガスを加熱し、入力エネルギーのほとんどを浪費する以前の形態の照明よりもはるかに効率的です。 LED は現在、理論上の最大効率の 50% を超えています。また、スウェーデンでの記者会見後のインタビューで、ノーベル物理学委員会の委員長である Per Delsing 氏は、LED よりも「優れたものを見つけるのは難しいだろう」と語った。彼はまた、LED は蛍光灯によく見られる有毒物質である水銀の使用を回避していると付け加えた。委員会は、照明に依存する事実上すべての人に影響を与えるものであると述べ、発明の有用性を強調しました。 「アルフレッド・ノーベルはこの賞をとても喜んでくれると思います」とデルシングは言いました.
白熱電球から LED などのより効率的な照明への切り替えにより、世界中の照明に使用されるエネルギー量が大幅に削減され、環境への明らかなメリットがもたらされました。しかし、ノーベル委員会はまた、LED の効率は、低コストの太陽光発電と単純な電池で動作し、エネルギー網に接続されていない 15 億人に光をもたらすことを意味すると指摘しました。 「世界の電力の 20% が照明に使用されているため、LED 照明を最適に使用すると、これを 4% に削減できると計算されています。赤崎、天野、中村の研究がこれを可能にし、この賞はこの貢献を認めたものです」と Frances Saunders 氏は述べています。 、英国物理学研究所の社長、声明の中で。 「これは物理学の研究であり、最も壮大なスケールに直接影響を与え、私たちの環境を保護するのに役立つだけでなく、私たちの日常の電子機器にも現れています。」
日本の政治家は、夕方のニュース番組でトリオを称賛した.しかし、中村さんは故郷について複雑な感情を抱いているかもしれません。彼は日亜化学と仲違いし、会社を訴え、最終的に彼の発明から得た利益の一部を勝ち取りました。彼はまた、日本で学術的な職を見つけることができなかった後、米国に引っ越すことを決めました. 2005 年 1 月の訴訟和解後の記者会見で、中村は日本の裁判所、教育制度、研究者の処遇を非難した。 「基本的に、日本社会は個人の貢献を重んじません。日本では、世界は大企業を中心にしています」と彼は言いました。彼は現在、アメリカ市民です。
Science は 1997 年の特集記事で中村を紹介しました:人里離れた道を歩むことで LED 研究者が一歩先を行く .
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