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'''Volker Heine''' (* [[19. September]] [[1930]] in [[Hamburg]]) ist ein britisch-neuseeländischer [[Physiker]].
'''Volker Heine''' (* [[19. September]] [[1930]] in [[Hamburg]]) ist ein britischer [[Physiker]].
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Volker Heine ist für seine richtungsweisenden theoretischen und computergestützten Untersuchungen der Elektronenstruktur von Festkörpern und Flüssigkeiten und der daraus folgenden Analysen der physikalischen Eigenschaften bekannt.


Heine wuchs in den 1940er Jahren in [[Neuseeland]] auf. Ab 1948 studierte er an der [[University of Otago]] ([[Master]]-Abschluss 1953) und ab 1954 an der Universität [[Cambridge]], wo er 1956 [[Promotion (Doktor)|promovierte]]. Danach war er als [[Post-Doktorand|Post-Doc]] an der [[University of California, Berkeley]], und ab 1957 wieder in Cambridge, wo er zunächst „Demonstrator“ war, dann ab 1958 [[Lecturer]], ab 1970 [[Reader (Hochschullehrer)|Reader]] und von 1976 bis zu seiner [[Emeritierung]] 1997 Professor für Physik (am Cavendish Laboratorium). Ab 1960 war er Fellow des Clare College. 1969 wurde er Fellow der [[American Physical Society]]. Er war unter anderem Gastprofessor an der [[University of Chicago]] (1965/6), Gastwissenschaftler an den [[Bell Laboratories]] (1970/1), in Toronto, an der [[University of Texas]] in [[Austin (Texas)|Austin]] und am [[Max-Planck-Institut für Festkörperforschung]] in Stuttgart (auswärtiges Mitglied seit 1981).
== Biografie ==
Volker Heine besuchte die Wanganui Collegiate School und studierte an der [[University of Otago]] ([[Neuseeland]]). Von 1954 bis 1956 arbeitete er als Shell Stipendiat in der Arbeitsgruppe von Sir [[Nevill Francis Mott]] in [[University of Cambridge|Cambridge]] an seiner Dissertation. In den darauf folgenden Jahren erhielt er ein Fellowship am [[Clare College]] und wurde Mitglied der neuen Theoriegruppe des [[Cavendish-Laboratorium| Cavendish-Laboratoriums]]. Nahezu seine gesamte wissenschaftliche Karriere blieb er in Cambridge, lediglich einen einjährigen Aufenthalt (1956–1957) als Postdoktorand an der University of California in Berkeley sowie mehrere Sabaticals und Forschungsaufenthalte verbrachte er in den USA. 1976 übernahm er die Leitung der "Theory of Condensed Matter" Arbeitsgruppe. Diese Position hielt er bis zu seiner Emeritierung im Jahr 1997.<ref>[http://www.tcm.phy.cam.ac.uk/about/history/ ''History of TCM'']</ref>


Heine beschäftigte sich vor allem mit der elektronischen Struktur von Festkörpern und Festkörperoberflächen, auch mit massiven Computersimulationen, sogenannte „[[ab initio]]“-Rechnungen. Er ist ein Pionier in der Computersimulation von Festkörpern, der schon für seine [[Dissertation]] in den 1950er Jahren die damals zur Verfügung stehenden „Großrechner“ nutzte. Er arbeitete dabei auch eng mit Mineralogen zusammen (Struktur von Silikaten).
Volker Heine war stets äußerst aktiv an der Gestaltung der internationalen Wissenschaftslandschaft insbesondere auf dem Gebiet der atomistischen, elektronischen Computersimulationen beteiligt. Er initiierte Psi-k<ref>http://psi-k.net/</ref>, ein Netzwerk von Wissenschaftlern aus aller Welt, die sich mit der Weiterentwicklung der rechnergestützten Materialwissenschaften aus ersten Prinzipien beschäftigen. Später übernahm er die Leitung des Netzwerkes. Die Mission von Psi-k ist die Entwicklung grundlegender Theorien, Algorithmen und Softwareprogramme mit dem Ziel Materialeigenschaften zu verstehen, vorherzusagen und Materialien mit gewünschten Eigenschaften zu konstruieren. Psi-k unterstützt dafür die Organisation von Konferenzen, Workshops, Tutorien und Weiterbildungsschulen und beteiligt sich an der Vermittlung wissenschaftlichen Denkens in die Gesellschaft.


Seit 1974 ist er Mitglied der [[Royal Society]].
Volker Heine wurde zum Fellow der [[Royal Society]] (1974) und der [[American Physical Society]] (1987) gewählt. 1972 erhielt er [[Maxwell-Medaille]] und Preis und 1993 die [[Royal Medal]] der Royal Society (London). Ihm wurde die [[Dirac-Medaille (IOP)|Dirac-Medaille des Institute of Physics]] (1994) verliehen und er erhielt den [[Max-Born-Preis]] (2001). Er war Gastprofessor an mehreren Universitäten auf der ganzen Welt und auswärtiges wissenschaftliches Mitglied am [[Max-Planck-Institut für Festkörperforschung]] in Stuttgart.


== Auszeichnungen ==
2010 stiftete er den ''Psi-k Young Investigator Award'', der seit 2015 als ''Psi-k Volker Heine Young Investigator Award'' verliehen wird.<ref>{{Literatur |Titel= An issue dedicated to the Ψk Volker Heine Young Investigator Award |Autor=Angel Rubio, Risto Nieminen, Volker Heine |Sammelwerk=Eur. Phys. J. B |Datum=2016 |Band=89 |Seiten=240 |DOI=10.1140/epjb/e2016-70537-0}}</ref>
* 1972 [[Maxwell-Medaille]] des [[Institute of Physics]]
 
* 1993 [[Royal Medal]] der [[Royal Society]]
== Forschung ==
* 1994 [[Dirac-Medaille (IOP)]]
Die Forschung von Volker Heine beschäftigt sich im Wesentlichen mit dem Verständnis (a) des Verhaltens von Materialien durch Elektronenstrukturberechnungen, (b) des Ursprungs von inkommensurabel modulierten Materialien und (c) der Struktur und Eigenschaften von Mineralien aus atomarer Sicht. Sein Forschungsschwerpunkt war dabei die  Elektronenstrukturtheorie und vor allem die Entwicklung mehrerer fundamentaler Konzepte für die Festkörperphysik. Seine wegweisenden Arbeiten zu [[Pseudopotential]]en<ref>„The Pseudopotential Concept“, V. Heine, S. 1–36; „The Fitting of Pseudopotentials to Experimental Data and Their Subsequent Application”, M. L. Cohen, V. Heine, pages 37–248; „Pseudopotential Theory of Cohesion and Structure“, V. Heine, D. Weaire, S. 249–463, in „Solid State Physics“, Academic Press, Volume 24 (1970), S. 1–463, Hrsg.: Henry Ehrenreich, Frederick Seitz, and David Turnbull</ref><ref>„Optimized and transferable nonlocal separable ab initio pseudopotentials“, J. S. Lin, A. Qteish, M. C. Payne, V. Heine, Phys. Rev. B 47, 4174 (1993)</ref> bilden eine Grundlage für die meisten gegenwärtig vorgenommenen Elektronenstruktur- und Gesamtenergie-Berechnungen (speziell für Halbleiter und so genannte „sp-gebundene Metalle“).<ref>“s−d Interaction in Transition Metals“, V. Heine, Phys. Rev. 153, 673 (1967)</ref><ref name="Finnis74"> „Theory of lattice contraction at aluminium surfaces“, M. W. Finnis, V. Heine, J. Phys. F: Met. Phys. 4,  L37 (1974)</ref> Er entwickelte auch die grundlegende Beschreibung von Elektronen-Phononen Kopplung<ref>"Theory of the temperature dependence of electronic band structures", P. B. Allen,  V. Heine, J. Phys. C: Solid State Phys. 9, 2305 (1976)</ref> und ein Großteil unseres Verständnisses über die Struktur und atomaren Relaxationen an Oberflächen wurde von Heine begründet<ref name="Finnis74" />. Ferner liefert seine bahnbrechende Forschung über die komplexe Bandstruktur und seine wegweisenden Beiträge zur Theorie von Oberflächenzuständen die Grundlage für die Beschreibung von elektronischen Eigenschaften von Festkörpern und Grenzflächen.<ref>„A new method for the electronic structure of metals“, V. Heine, I. Abarenkov, Phil. Mag. 9, 451 (1964)</ref><ref name="Haydock72">„Electronic structure based on the local atomic environment for tight-binding bands” R. Haydock , V. Heine, M. J. Kelly, J. Phys. C: Solid State Phys. 5, 2845 (1972); „Electronic structure based on the local atomic environment for tight-binding bands. II“,  R. Haydock, V. Heine, M. J. Kelly, J. Phys. C: Solid State Phys. 8, 2591 (1975)</ref><ref>„The screened model potential for 25 Elements“, A. O. E. Animalu, V. Heine Philosophical Magazine, 12 (120), 1249–1270 (1965)</ref> Dazu zählen das Konzept Metall-induzierter Bandlücken-Zustände  an Metall-Halbleiter Heterostrukturen und das Verständnis von Schottky-Kontakten.<ref>„Theory of Surface States“, V. Heine, Phys. Rev. 138, A1689 (1965)</ref> Zu seinen wichtigen Beiträgen gehören die Formulierung einer Rekursionsmethode für Elektronenstrukturuntersuchungen<ref name="Haydock72"/>, eine Theorie inkommensurabler Strukturen von Polytypen von Siliziumkarbid<ref>„Inter-layer interactions and the origin of SiC polytypes“, C. Cheng, R. J. Needs, V. Heine, Journal of Physics C: Solid State Physics 21, 1049 (1988)</ref><ref>„Polarization, band lineups, and stability of SiC polytypes“, A. Qteish, V. Heine, R. J. Needs, Phys. Rev. B 45, 6534 (1992)</ref><ref>„The preference of silicon carbide for growth in the metastable cubic form", V. Heine, C. Cheng, R. J. Needs,  J. Am. Ceram. Soc. 74, 2630-33  (1991)</ref> und ein Modell für inkommensurable und Framework-Strukturen von Mineralien.<ref>„The origin of incommensurate structures in insulators“, V. Heine, J. D. C. McConnell, J. Phys. C: Solid State Phys. 17, 1199 (1984)</ref><ref>„Incommensurate structure and stability of mullite“ J. Desmond, C. McConnell, V. Heine, Phys. Rev. B 31, 6140(R) (1985)</ref><ref>“Spin density wave and soft phonon mode from nesting Fermi surfaces”, S.-K. Chan, V. Heine, J. Phys. F: Met. Phys. 3, 795 (1973)</ref><ref>"Effect of electron-hole pairs on phonon frequencies in Si related to temperature dependence of band gaps", V. Heine, J. A. Van Vechten, Phys. Rev. B 13, 1622 (1976)</ref> Er untersuchte magnetische Eigenschaften von Festkörpern<ref>"Magnetic, chemical and structural ordering in transition metals", V. Heine, J. H. Samson, J. Phys. F: Met. Phys. 13, 2155 (1983)</ref><ref>
* 2001 [[Max-Born-Preis]] der [[Deutsche Physikalische Gesellschaft|DPG]] und des Institute of Physics
"Magnetism in transition metals at finite temperatures. I. Computational model", M. V. You, V. Heine, J. Phys. F: Met. Phys. 12, 177 (1982)</ref>, verschiedene Aspekte von Kristallphasenübergängen<ref>"The theory of fluctuations and texture embryos in structural phase transitions mediated by strain", A. M. Bratkovsky, S. C. Marais, V. Heine, E. K. H. Salje, J. Phys.: Condens. Matter 6, 3679 (1994)</ref><ref>"Rigid-unit phonon modes and structural phase transitions in framework silicates", K. D. Hammonds, M. T. Dove, A. P. Giddy, V. Heine, B. Winkler, Am.  Mineral. 81, 1057 (1996)</ref>, thermische Ausdehnung<ref>"Origin of the negative thermal expansion in ZrW<sub>2</sub>O<sub>8</sub> and ZrV<sub>2</sub>O<sub>7</sub>", A. K. A. Pryde, K. D. Hammonds, M. T. Dove, V. Heine, J. D. Gale, M. C. Warren, J. Phys.: Condens. Matter 8, 10973 (1996)</ref> und vieles mehr. Volker Heine hat mehr als 200 wissenschaftliche Arbeiten, mehrere eingeladene Übersichtsartikel und ein Lehrbuch veröffentlicht.<ref>“Group theory in quantum mechanics: an introduction to its present usage”, V. Heine, 2007, Courier Corporation</ref>


== Schriften ==
== Schriften ==
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== Weblinks ==
== Weblinks ==
* [http://www.tcm.phy.cam.ac.uk/~vh200/ Homepage in Cambridge]
* {{Internetquelle |url=http://www.clare.cam.ac.uk/Fellows-and-Staff-Directory/vh200/ |titel=Professor Volker Heine, Emeritus Fellow |hrsg=Clare College, Cambridge |sprache=en |zugriff=2019-03-31 |abruf-verborgen=1}}
* {{Internetquelle |url=http://www.tcm.phy.cam.ac.uk/~vh200/ |titel=Persönliche Homepage an der Universität Cambridge |sprache=en |zugriff=1970-01-01 |abruf-verborgen=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20061230151056/https://www.tcm.phy.cam.ac.uk/~vh200/ |archiv-datum=2006-12-30}}
* {{Internetquelle |url=https://royalsociety.org/people/volker-heine-11604/ |titel=Volker Heine, Biography |werk=Fellows Directory |hrsg=Royal Society |sprache=en |zugriff=2019-03-31 |abruf-verborgen=1}}
 
== Einzelnachweise ==
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Aktuelle Version vom 15. Mai 2021, 21:23 Uhr

Volker Heine (* 19. September 1930 in Hamburg) ist ein britisch-neuseeländischer Physiker.

Volker Heine 2012

Volker Heine ist für seine richtungsweisenden theoretischen und computergestützten Untersuchungen der Elektronenstruktur von Festkörpern und Flüssigkeiten und der daraus folgenden Analysen der physikalischen Eigenschaften bekannt.

Biografie

Volker Heine besuchte die Wanganui Collegiate School und studierte an der University of Otago (Neuseeland). Von 1954 bis 1956 arbeitete er als Shell Stipendiat in der Arbeitsgruppe von Sir Nevill Francis Mott in Cambridge an seiner Dissertation. In den darauf folgenden Jahren erhielt er ein Fellowship am Clare College und wurde Mitglied der neuen Theoriegruppe des Cavendish-Laboratoriums. Nahezu seine gesamte wissenschaftliche Karriere blieb er in Cambridge, lediglich einen einjährigen Aufenthalt (1956–1957) als Postdoktorand an der University of California in Berkeley sowie mehrere Sabaticals und Forschungsaufenthalte verbrachte er in den USA. 1976 übernahm er die Leitung der "Theory of Condensed Matter" Arbeitsgruppe. Diese Position hielt er bis zu seiner Emeritierung im Jahr 1997.[1]

Volker Heine war stets äußerst aktiv an der Gestaltung der internationalen Wissenschaftslandschaft insbesondere auf dem Gebiet der atomistischen, elektronischen Computersimulationen beteiligt. Er initiierte Psi-k[2], ein Netzwerk von Wissenschaftlern aus aller Welt, die sich mit der Weiterentwicklung der rechnergestützten Materialwissenschaften aus ersten Prinzipien beschäftigen. Später übernahm er die Leitung des Netzwerkes. Die Mission von Psi-k ist die Entwicklung grundlegender Theorien, Algorithmen und Softwareprogramme mit dem Ziel Materialeigenschaften zu verstehen, vorherzusagen und Materialien mit gewünschten Eigenschaften zu konstruieren. Psi-k unterstützt dafür die Organisation von Konferenzen, Workshops, Tutorien und Weiterbildungsschulen und beteiligt sich an der Vermittlung wissenschaftlichen Denkens in die Gesellschaft.

Volker Heine wurde zum Fellow der Royal Society (1974) und der American Physical Society (1987) gewählt. 1972 erhielt er Maxwell-Medaille und Preis und 1993 die Royal Medal der Royal Society (London). Ihm wurde die Dirac-Medaille des Institute of Physics (1994) verliehen und er erhielt den Max-Born-Preis (2001). Er war Gastprofessor an mehreren Universitäten auf der ganzen Welt und auswärtiges wissenschaftliches Mitglied am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart.

2010 stiftete er den Psi-k Young Investigator Award, der seit 2015 als Psi-k Volker Heine Young Investigator Award verliehen wird.[3]

Forschung

Die Forschung von Volker Heine beschäftigt sich im Wesentlichen mit dem Verständnis (a) des Verhaltens von Materialien durch Elektronenstrukturberechnungen, (b) des Ursprungs von inkommensurabel modulierten Materialien und (c) der Struktur und Eigenschaften von Mineralien aus atomarer Sicht. Sein Forschungsschwerpunkt war dabei die Elektronenstrukturtheorie und vor allem die Entwicklung mehrerer fundamentaler Konzepte für die Festkörperphysik. Seine wegweisenden Arbeiten zu Pseudopotentialen[4][5] bilden eine Grundlage für die meisten gegenwärtig vorgenommenen Elektronenstruktur- und Gesamtenergie-Berechnungen (speziell für Halbleiter und so genannte „sp-gebundene Metalle“).[6][7] Er entwickelte auch die grundlegende Beschreibung von Elektronen-Phononen Kopplung[8] und ein Großteil unseres Verständnisses über die Struktur und atomaren Relaxationen an Oberflächen wurde von Heine begründet[7]. Ferner liefert seine bahnbrechende Forschung über die komplexe Bandstruktur und seine wegweisenden Beiträge zur Theorie von Oberflächenzuständen die Grundlage für die Beschreibung von elektronischen Eigenschaften von Festkörpern und Grenzflächen.[9][10][11] Dazu zählen das Konzept Metall-induzierter Bandlücken-Zustände an Metall-Halbleiter Heterostrukturen und das Verständnis von Schottky-Kontakten.[12] Zu seinen wichtigen Beiträgen gehören die Formulierung einer Rekursionsmethode für Elektronenstrukturuntersuchungen[10], eine Theorie inkommensurabler Strukturen von Polytypen von Siliziumkarbid[13][14][15] und ein Modell für inkommensurable und Framework-Strukturen von Mineralien.[16][17][18][19] Er untersuchte magnetische Eigenschaften von Festkörpern[20][21], verschiedene Aspekte von Kristallphasenübergängen[22][23], thermische Ausdehnung[24] und vieles mehr. Volker Heine hat mehr als 200 wissenschaftliche Arbeiten, mehrere eingeladene Übersichtsartikel und ein Lehrbuch veröffentlicht.[25]

Schriften

  • Group theory in quantum mechanics. Dover 2007
  • mit Marvin Cohen, James C. Phillips: Quantum mechanics of materials. In: Scientific American. Band 246, Juni 82, S. 82ff.

Weblinks

Einzelnachweise

  1. ↑ History of TCM
  2. ↑ http://psi-k.net/
  3. ↑ Angel Rubio, Risto Nieminen, Volker Heine: An issue dedicated to the Ψk Volker Heine Young Investigator Award. In: Eur. Phys. J. B. Band 89, 2016, S. 240, doi:10.1140/epjb/e2016-70537-0.
  4. ↑ „The Pseudopotential Concept“, V. Heine, S. 1–36; „The Fitting of Pseudopotentials to Experimental Data and Their Subsequent Application”, M. L. Cohen, V. Heine, pages 37–248; „Pseudopotential Theory of Cohesion and Structure“, V. Heine, D. Weaire, S. 249–463, in „Solid State Physics“, Academic Press, Volume 24 (1970), S. 1–463, Hrsg.: Henry Ehrenreich, Frederick Seitz, and David Turnbull
  5. ↑ „Optimized and transferable nonlocal separable ab initio pseudopotentials“, J. S. Lin, A. Qteish, M. C. Payne, V. Heine, Phys. Rev. B 47, 4174 (1993)
  6. ↑ “s−d Interaction in Transition Metals“, V. Heine, Phys. Rev. 153, 673 (1967)
  7. ↑ 7,0 7,1 „Theory of lattice contraction at aluminium surfaces“, M. W. Finnis, V. Heine, J. Phys. F: Met. Phys. 4, L37 (1974)
  8. ↑ "Theory of the temperature dependence of electronic band structures", P. B. Allen, V. Heine, J. Phys. C: Solid State Phys. 9, 2305 (1976)
  9. ↑ „A new method for the electronic structure of metals“, V. Heine, I. Abarenkov, Phil. Mag. 9, 451 (1964)
  10. ↑ 10,0 10,1 „Electronic structure based on the local atomic environment for tight-binding bands” R. Haydock , V. Heine, M. J. Kelly, J. Phys. C: Solid State Phys. 5, 2845 (1972); „Electronic structure based on the local atomic environment for tight-binding bands. II“, R. Haydock, V. Heine, M. J. Kelly, J. Phys. C: Solid State Phys. 8, 2591 (1975)
  11. ↑ „The screened model potential for 25 Elements“, A. O. E. Animalu, V. Heine Philosophical Magazine, 12 (120), 1249–1270 (1965)
  12. ↑ „Theory of Surface States“, V. Heine, Phys. Rev. 138, A1689 (1965)
  13. ↑ „Inter-layer interactions and the origin of SiC polytypes“, C. Cheng, R. J. Needs, V. Heine, Journal of Physics C: Solid State Physics 21, 1049 (1988)
  14. ↑ „Polarization, band lineups, and stability of SiC polytypes“, A. Qteish, V. Heine, R. J. Needs, Phys. Rev. B 45, 6534 (1992)
  15. ↑ „The preference of silicon carbide for growth in the metastable cubic form", V. Heine, C. Cheng, R. J. Needs, J. Am. Ceram. Soc. 74, 2630-33 (1991)
  16. ↑ „The origin of incommensurate structures in insulators“, V. Heine, J. D. C. McConnell, J. Phys. C: Solid State Phys. 17, 1199 (1984)
  17. ↑ „Incommensurate structure and stability of mullite“ J. Desmond, C. McConnell, V. Heine, Phys. Rev. B 31, 6140(R) (1985)
  18. ↑ “Spin density wave and soft phonon mode from nesting Fermi surfaces”, S.-K. Chan, V. Heine, J. Phys. F: Met. Phys. 3, 795 (1973)
  19. ↑ "Effect of electron-hole pairs on phonon frequencies in Si related to temperature dependence of band gaps", V. Heine, J. A. Van Vechten, Phys. Rev. B 13, 1622 (1976)
  20. ↑ "Magnetic, chemical and structural ordering in transition metals", V. Heine, J. H. Samson, J. Phys. F: Met. Phys. 13, 2155 (1983)
  21. ↑ "Magnetism in transition metals at finite temperatures. I. Computational model", M. V. You, V. Heine, J. Phys. F: Met. Phys. 12, 177 (1982)
  22. ↑ "The theory of fluctuations and texture embryos in structural phase transitions mediated by strain", A. M. Bratkovsky, S. C. Marais, V. Heine, E. K. H. Salje, J. Phys.: Condens. Matter 6, 3679 (1994)
  23. ↑ "Rigid-unit phonon modes and structural phase transitions in framework silicates", K. D. Hammonds, M. T. Dove, A. P. Giddy, V. Heine, B. Winkler, Am. Mineral. 81, 1057 (1996)
  24. ↑ "Origin of the negative thermal expansion in ZrW2O8 and ZrV2O7", A. K. A. Pryde, K. D. Hammonds, M. T. Dove, V. Heine, J. D. Gale, M. C. Warren, J. Phys.: Condens. Matter 8, 10973 (1996)
  25. ↑ “Group theory in quantum mechanics: an introduction to its present usage”, V. Heine, 2007, Courier Corporation
Personendaten
NAME Heine, Volker
KURZBESCHREIBUNG britisch-neuseeländischer Physiker
GEBURTSDATUM 19. September 1930
GEBURTSORT Hamburg
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