Interested Article - Миллер, Роджер Эрвин

Роджер Эрвин Миллер ( англ. Roger Ervin Miller , 23 июля 1952 , Китченер, Онтарио, Канада — 6 ноября 2005 , Чапел Хилл, Северная Каролина, США) — один из выдающихся канадских учёных в области физической химии, великолепный экспериментатор, внёс существенный вклад в развитие современной экспериментальной ИК-спектроскопии, один из основателей метода ИК-спектроскопии высокого разрешения в каплях гелия.

Детство

Роджер Миллер родился в Канаде (Китченер, Онтарио) в благополучной и многодетной семье Дональда Р. Миллера, работавшего на фабрике по производству шин и имевшего непосредственное отношение к технике и производству. Дональд, будучи мастером в своем деле, являлся человеком крайне требовательным к уходу и починке своих вещей. Эти черты он прививал и своим детям, что во многом повлияло на будущую карьеру Роджера. В семье Миллеров Роджер был первым, кто получил полноценное высшее образование и связал свою жизнь с наукой. Все началось ещё в детстве, когда юный Роджер заинтересовался астрономией, именно с этого началась его страсть к книгам, которую он удовлетворял сначала в публичной библиотеке, а затем и в научной библиотеке Университета Ватерлоо . Первое проявление способностей экспериментатора случилось, когда 14-летний Роджер решил собрать собственный телескоп, качество работы которого превосходило все ожидания. Кроме того, ещё в детстве он заявил о себе и как об отличном организаторе: после успешного сбора телескопа он организовал клуб астрономии в заброшенном фермерском здании и добился финансовой поддержки от правительства Онтарио.

Обучение в Университете Ватерлоо

Тяга к астрономии навела его на мысль о получении высшего образования и в 1971 году он поступает в университет Ватерлоо, где в силу своей тяги к астрономии попадает в лабораторию, занимающуюся спектроскопией . После получения степени бакалавра в 1975 году Роджер остается в университете для выполнения докторской диссертации под руководством , ведущего ученого в развитии метода молекулярных пучков. Докторская диссертация Миллера была посвящена именно этому методу . Основной проблемой, которой занимался Миллер в тот период, было детектирование слабого изменения в интенсивности инфракрасного излучения, с целью изучения спектров поглощения молекул. Решением стало использование криогенно охлажденного болометра . Таким образом, был найден путь измерения абсорбируемой части энергии. Роджер успешно справлялся со своими задачами как экспериментатор, например, ему удавалось добиться разрешения , неслыханного для приборов, с которыми он имел дело. Его неординарные способности быстро стали известными не только в Ватерлоо, но и за его пределами. Достижения в области детектирования ИК-поглощения, привели к серии успешных работ по определению некоторых свойств ван-дер-Ваальсовых комплексов и лучшему пониманию межмолекулярных взаимодействий в целом. В результате значительных успехов в своей научной работе Боб Ваттс пригласил Миллера на работу в Австралийском Национальном Университете .

Период работы в Австралийском Национальном Университете (1980—1985)

У Роджера появилась возможность организовать собственную лабораторию на базе группы Боба Ваттса, работавшего до этого, в основном теоретически. После обустройства, первой работой Роджера стало определение скорости и её распределения в потоке молекул фтороводорода, а затем и других молекул. Этот проект был осуществлен совместно с Джоном Фенном , будущим лауреатом Нобелевской премии . За время работы в Австралии Роджер опубликовывает порядка 20 статей, связанных с изучением спектров диссоциации различных кластеров, таких как димеры оксидов азота, углекислого газа и воды .

Период работы в Университете Северной Каролины (1985—2005)

В 1985 году Роджер переводится в , где оборудует собственную лабораторию. Здесь Миллер работает теорией внутримолекулярного распределения энергии колебания, в качестве предмета изучения он выбирает димер фтороводорода и показывает характерное уширение полосы поглощения, вызванное диссоциацией димера, определив при этом диапазон колебаний димера и скорость перераспределения энергии в молекуле. Вскоре после этого в группе Миллера были проведены исследования множества прочих димеров, опубликованных во второй половине 1986 — начале 1987. В результате этих работ были определены также строения некоторых из частиц, например, планарное циклическое строение тримера углекислого газа или две возможные формы тримера циановодорода. Все эти работы позволили составить лучшее представление о межмолекулярных взаимодействиях в газовой фазе и напрямую подводили к приближенному описанию взаимодействий в конденсированных фазах. Группа Миллера предоставила экспериментальные данные крайне необходимые в то время теоретикам, так на практике был замечен сдвиг частот колебаний в кластере в зависимости от частот колебаний в мономере, а также времени жизни возбужденного кластера . Полученный результат был позже интерпретирован Джорджем Лероем на основе теории возмущений . Другим важным достижением в этот период работы Миллера, стало первое экспериментальное определение энергии связывания молекул в кластере фтороводорода, после чего разработанная техника была применена для расчета энергий и других димеров .

Командировка в Институте Макса Планка (январь — июль 1995)

Своё невероятное техническое чутье и способности применять технические задумки для решения научных проблем Миллер проявил во время, одной из знаковых для себя командировок в Гёттингене . Где он развивал спектроскопию в каплях гелия, технология создания подходящих капель была создана его бывшим руководителем Джачинто Скоулзом. Миллер не только придумал как применить разработанную технологию, но и с успехом реализовал её в диодной лазерной спектроскопии, получив разрешенные вращательные спектры гексафторида серы. Дальнейшая карьера Роджера была связана в основном с разработанным в Гёттингене методом. Так, вернувшись из командировки он устанавливает аналогичный прибор у себя в лаборатории, где его группе удается обнаружить гексагональную структуру (H2O)6. На основании этих данных были проведены исследования динамических процессов, например, перемещения водородной связи . Кроме того на счету Миллера и его группы введение маятниковой спектроскопии для упрощения использования ИК спектров в идентификации соединений в чистом виде и смесях. Также им было сделано предложение, позволившее совершить прорыв в спектроскопии больших молекул, встречающихся в биологических системах. Его предложение заключалось в сравнении теоретически подсчитанных углов между связями с наблюдаемыми экспериментально, такой подход был назван методом моментального возбужденного угла .

Роджер Миллер как научный руководитель

Роджер Миллер был преданным советчиком для его учеников. Словно часовой механизм, он обходил лабораторию два раза в день, предоставляя консультации и направляя студентов, проводящих эксперименты. Все студенты из его группы всегда соглашались, что Роджеру удается объяснить сложные вещи простыми и очевидными словами, это показывало умения и знания Миллера в высшей степени и придавало ему всеобщего уважения. Роджер прививал своим студентам общее понимание подходов в экспериментальной физической химии, что делало его известным специалистом в области подготовки кадров как для научной, так и для индустриальной среды. Роджер передавал внимательность к тонким деталям, которые могли нарушить эксперимент. Студенты называли его «действенным мотиватором». Он мастерски умел выжимать все лучшее из своих студентов. Роджер распознавал сильные стороны своих студентов и помогал сфокусировать свои способности таки образом, чтобы добиться наибольшей выгоды для студента, а также для группы в целом. Когда у его бывшего студента, Гарри Дауберли (профессор университета Джорджии ), спросили, что делало Роджера Миллера таким эффективным наставником, он ответил

«Энтузиазм Роджера был заразителен. Студенты глубоко уважали его экспериментальные способности и готовы были часами сидеть над своими экспериментами, только для того чтобы произвести впечатление на Роджера полученными новыми результатами. Роджер всегда требовал лучшего от своих студентов; он мог подойти к студенту, работающему за установкой с жидкими каплями гелия и внезапно спросить: „Как продвигается битва? Получишь сегодня лучшее соотношение сигнала к шуму?“ И пусть иногда это раздражало, было понятен требуемый экспериментальный уровень работы для его студентов.»

Деятельность в университете и журналах

Хоть Роджер и был сосредоточен на своих студентах, он активно работал и в городских и государственных службах. Он занимал пост заместителя председателя химического факультета в Университете Северной Каролины с 1989 по 1994. На национальном уровне он входил в редакционную коллегию журналов физической химии, молекулярной физики, международных обзоров по физической химии, а также физико-химических сообщений. Он составлял программу для факультета физической химии американского физического общества. Благодаря своим научным достижениям он получил предложение написать очерк в журнале физической химии .

Награды и премии

Роджер в результате своей плодотворной работы получил множество наград, среди которых можно выделить медаль Пирсона по физике в 1981 году, исследовательская стипендия Альфрэда Слоана в 1987, приз Прайлера по спектроскопии от американского физического сообщества в 1997, награда Уильяма Меджерса от оптического сообщества Америки в 2000 году. Кроме того Роджер был избран членом королевского сообщества.

Семейная жизнь

Во время обучения в Университете Ватерлоо Роджер познакомился с Дэборой Энн Фрэйзер, на ней он женился в 1975 году. Роджер был крайне разносторонним человеком. Играл в гольф, рыбачил, любил музыку, был искусным плотником, так, возвращаясь из Австралии, Роджер привез с собой кипарисовое дерево, из которого самостоятельно вырезал скамью. Свою любовь к музыке Роджер и Дэбби передали своим детям, Лэнсу, Рэйчел и Люку, которые стали музыкантами. Дэбби приводит и знакомит Роджера с церковью Иисуса Христа святых последних дней в 1974. Он отнесся к этому со свойственной ему энергией и вскоре стал духовным лидером этой церкви.

Смерть

Роджер скончался от рака в своем доме в Чапел Хилл 6 ноября 2005 года.

Примечания

Miller R. Infrared laser spectroscopy of molecular beams. PhD thesis, University of Waterloo.1980
R. Miller., T. E. Gough, G. Scoles. Infrared laser spectroscopy of molecular beams // Appl. Phys. Lett., 1980, 30, 338—340.
↑ R. Miller. Infrared laser photodissociation and spectroscopy of van der Waals molecules // J. Phys. Chem. 1986 90, 3301-3313.
R. Miller., G. T. Fraser, A. S. Pine, W. J. Lafferty. Sub-Doppler infrared spectrum of the carbon dioxide trimer // J. Chem. Phys. 1987, 87, 1502—1508.
R. Miller. The vibrational spectroscopy and dynamics of weakly bound neutral complexes // Science, 1988, 240, 447—453.
R. Miller, L. Oudejans. Photofragment translational spectroscopy of weakly bound complexes: probing the inter-fragment correlated final state distributions // Annu. Rev. Phys. Chem. 2001, 52, 607—637.
R. Miller, K. Nauta. Formation of the cyclic water hexamer in liquid helium: the smallest piece of ice // Science 2000, 287, 293—295
R. Miller, F. Dong. Vibrational transition moment directions for determining the structure of isolated biomolecules // Science 2002 298, 1227—1230.
T. Baer, G. Scholes. Roger Ervin Miller. 23 July 1952 — 6 November 2005 // Biogr. Mems Fell. R. Soc. 2008 54, 215—228