אמרי תרם להבנת נושא הכיול בממדים קטנים ובמערכות סופיות ליד מעברי הפאזה. מעבר פאזה הוא מעבר של חומר בין שני מצבי צבירה עם שינוי הטמפרטורה, לדוגמה. הממסד המדעי לא התעניין במיוחד בשאלות אלה (עד לשנות ה-70 של המאה ה-20) כי בתנאים מסוימים במימד נמוך לא יכול להיות סדר ארוך טווח. אמרי הבחין כי במערכת חד-ודו-ממדית סופית, יכול להתקיים סדר שטווחו כמו כל גודל המערכת, ולכן היא יכולה להתנהג כאילו הייתה מסודרת.
לאחר מכן התעניין מה קורה במעבר פאזה אמיתי, כאשר המערכת סופית וכיצד הגדלים הפיזיקליים מתכיילים עם גודל המערכת.
עבודתו של אמרי בנושא זה נעשתה ביחד עם פרופ' דוד ברגמן מאוניברסיטת תל אביב בשנים 71–1970. הם תיארו מעבר של פאזה במערכת סופית והציעו הסבר לתהליך שקורה בין מערכת סופית למערכת גדולה מאוד, מה שקרוי היום כיול בממדים סופיים. במעברי פאזה מסדר שני לגדלים פיזיקליים רבים יש סינגולריות והם יכולים לשאוף לאינסוף ליד המעבר. במערכת סופית הם אינם יכולים לשאוף לאינסוף. על ידי בדיקת התלות של המקסימום של הערך הפיזיקלי בגודל המערכת, אפשר לקבל מידע על מה קורה במערכת אינסופית.
אמרי וגנתר מצאו ב-71–1970 כי במערכות דו-ממדיות מסוימות יכול להתקיים סדר ארוך טווח מיוחד.
זה הבסיס לעבודה החשובה של Kosterlitz-Thouless בנושא.
מערכות אקראיות.
הרבה מערכות בטבע אינן מסודרות: גם בתוך גביש נקי יש בדרך כלל זיהומים שמשפיעים על מצבו, כאשר יש יותר מדי אי-סדר, האלקטרונים נלכדים במצבים קוונטים ממוקמים וכתוצאה מכך החומר יכול להפוך למבודד.
הולכה אלקטרונית במערכת לא-מסודרת.
עבודתו של אמרי מ-1980 הראתה את הרלוונטיות של תופעת "המיקום של אנדרסון" (Anderson Localization), תאוריה עליה זכה פיליפ אנדרסון, גדול הפיזיקאים של המצב המוצק, בפרס נובל לפיזיקה.
במערכת מסודרת משתרע אלקטרון מצד אחד לצדה השני של המערכת, לעומת זאת במערכת שאינה מסודרת דיה, הוא נלכד במצב קוונטי ממוקם.
עבודתו של אמרי הראתה שתופעה זו יכולה להסביר תכונות מסוימות של הרבה מאוד מוליכים לא מסודרים, כמו תלות בטמפרטורה של ההתנגדות, דבר זה היה אחד מהיסודות מהם התפתחה הפיזיקה המזוסקופית.
מודל השדה האקראי.
ב-1975 גילה אמרי ביחד עם שותפו פרופ' שאנג-קנג מא (Shang-keng Ma) מאוניברסיטת קליפורניה בסאן-דייגו מודל שנקרא "מודל השדה האקראי". למשל בחומר מגנטי עשוי להיות שדה מגנטי אקראי שפועל בתוכו והמשפיע בצורה חזקה על התופעות במערכת ובמקרים מסוימים הדבר הורס את מעבר הפאזה לגמרי. המודל הזה ישים למערכות רבות אחרות, כגון לאנטי-פרומגנטים, חומרים פרו-אלקטריים, ועוד.
על-מוליכות.
אמרי תרם להבנה תאורטית של על-מוליכות במיוחד במערכות קטנות. על-מוליכים הם חומרים שמאבדים לגמרי את ההתנגדות לזרם חשמלי בטמפ' נמוכות. אמרי התעניין במקרה שבו אין על-מוליכות ממש, אלא ישנן תנודות על-מוליכות. מערכת מתחת לטמפרטורה קריטית, מאבדת את ההתנגדות של החומר והופכת לאפס. אולם, מעל לטמפרטורה הקריטית במערכת קטנה, החומר מתחיל לחקות תופעות על-מוליכות. כך ניתן לצפות בתופעות על-מוליכות יותר בקלות מאשר במערכת גדולה. במובן מסוים, העל-מוליכות יכולה להתחזק כאשר גודל המערכת קטן.
פיזיקה מזוסקופית.
אמרי כתב ב-1969 את המאמר המדעי הראשון בעולם בתחום המזוסקופיה,
אך באותה תקופה היכולות הניסוייות עדיין לא היו בשלות לטפל בשאלה. הוא שב אליה בשנות ה-80 של המאה ה-20 ומאז היא מוקד מחקריו העיקריים. מערכת מזוסקופית היא בתחום בין גודל מיקרוסקופי למקרוסקופי, היא מספיק גדולה בשביל לבחון אותה באמצעים רגילים, חשמליים לדוגמה, והיא מספיק קטנה כדי שהיא תציית לחוקי מכניקת הקוונטים. בדרך כלל מזוסקופיה היא בגודל מיקרון (אחד חלקי מיליון מטר), או פחות.
ב-1969 פיתח אמרי תחזיות לגבי זרם מתמיד, זרם שיכול לזרום במערכת שאיננה על-מוליכה, ללא התנגדות. אמרי הציע ביחד עם בוטיקר ולנדאואר שבטבעת מתכתית סגורה בגודל של מיקרון בטמפרטורות של מעלות ספורות מעל האפס גורם שדה אהרונוב-בוהם להיווצרות זרמים תמידיים שאינם פוסקים, זאת חרף הפיזורים האלסטיים מהסיגים בחומר. תחזית זו הוכחה בניסוי בשנת 1999. לאחרונה הסבירו אמרי ושותפיו את ערך הזרמים:
כשהמערכת מספיק קטנה ניתן לראות אפקטים קוואנטיים, שלא ניתן לראותם במערכת כשהיא גדולה, אחד מהם הוא אפקט אהרונוב-בוהם במצב מוצק. אמרי פיתח סדרת תחזיות על תלות מחזורית של המוליכות בשדה מגנטי בגלל המחקרים של אהרונוב-בוהם.
בשנת 1985 הציע אמרי שבתנאים מסוימים מקוונטטת המוליכות של מערכת מזוסקופית ב"יחידת המוליכות הקוונטית". בשנת 1988 התופעה נצפתה באופן ניסיוני במגעים קוונטיים נקודתיים במערכות מוליכות למחצה ואחרי כן במערכות מתכתיות.
פלוקטואציות מזוסקופיות.
אמרי תרם לגבי פלוקטואציות מזוסקופיות, שבהן מערכות קטנות באותה צורה ועם אותן תכונות מאקרוסקופיות הן בעלות תכונות שונות במקצת, את השוני הזה ניתן לאפיין וישנם גדלים אוניברסליים שמאפיינים את המערכות האלו.
הפיזיקה של הזכוכית.
הזכוכית היא מצב ביניים של החומר ששונה מנוזל וממוצק ונמצא ביניהם, הוא מאופיין בקבועי זמן מאוד איטיים. אמרי ביחד עם פרופ' יובל אורג ממכון ויצמן ותלמידם אריאל אמיר, פיתחו תאוריה שמסבירה מדוע התופעות בזכוכית הן כל כך איטיות. לפי התאוריה לזכוכית יש זיכרון, אם מקררים אותה ומשנים אותה, היא זוכרת היכן הייתה קודם לכן. בזכוכית יש פילוג ענק בזמני הרלקסציה, בין זמנים לארוכים, שיכול לארוך יותר מאורך חיי אדם.
התאוריה של איבוד פאזה קוונטית בחומרים מוליכים.
פותחה עם עדי שטרן ויקיר אהרונוב. התופעה מתרחשת כתוצאה מהצמוד לרעש הא'מ במתכת או משינוי במצב הקוונטי של יתר האלקטרונים, שני התיאורים הללו הם שווים.
רעש קוונטי ומשפט הפלקטואציה-דיסיפיציה (FDT).
עם גביש ולוינסון פיתח אמרי תמונה פשוטה של הרעש (פלוקטואציות) הקוונטי. הקשר בין עצמת הרעש ליכולת המערכת לבלוע או לפלוט אנרגיה. ה-FDT הוכלל למצב עמיד שאינו שיווי משקל.
פרסומיו.
ספריו.
1. Y. Imry.
Introduction to Mesoscopic Physics,
Oxford University Press, January 1997 (out of print). Second (new) edition, January 2002.
Translated to: Japanese, Russian, Chinese...
2. R. Fazio, V.F. Gantmakher and Y. Imry, Eds.
New directions in mesoscopic physics (towards nanoscience)
NATO Science Series, Vol. 125, (Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 2003)
3. B. Barbara, Y. Imry, G. Sawatzky and P.C.E. Stamp, (Eds)
Quantum Magnetism
Proceedings of the NATO Advanced Study Institute on Quantum Magnetism, Les Houches, France, 6-23
June 2006.
Series: NATO Science for Peace and Security Series
Subseries: NATO Science for Peace and Security Series B: Physics and Biophysics
2008, XIV, 250 p., Springer Verlag, Hardcover and Softcover
מאמרים נבחרים.
issue of Virtual Journal of Nanoscale Science and Technology. https://web.archive.org/web/20160901071305/http://www.vjnano.org/. Highlighted in: http://physics.aps.org/articles/v1/7, by Helene Bouchiat.
הערות שוליים.
התיקון הכללי
קולג' לנשים בלבד
מכללת הנטר
מכללה לנשים בלבד
תמאש דארני
תמאש דארני (בהונגרית: Darnyi Tamás; נולד ב-3 ביוני 1967). הוא שחיין עבר הונגרי, אלוף אולימפי, אלוף עולם, אלוף אירופה ושיאן עולם בסגנון מעורב אישי. אחד מגדולי השחיינים בכל הזמנים.
ביוגרפיה.
דארני נולד בבודפשט, הונגריה. אביו, פועל במפעל פלדה שלח אותו ללמוד לשחות בגיל 6. מאוחר יותר הוא הצטרף למועדון המרכזי לספורט בהדרכת המאמן המצליח תמאש סצ'י. בשנת 1982 הוא נפגע בפניו על ידי כדור שלג ונזקק לארבעה ניתוחים בלייזר על מנת לחבר את הרשתית שלו ולהציל את ראייתו. למרות זאת ראייתו בעין שמאל נפגעה והיא קיימת ב-50%.
קריירה בינלאומית בשחייה.
תחילת הקריירה הבינלאומית שלו החלה בסופיה, בולגריה באליפות אירופה בשחייה בשנת 1985 שם זכה לראשונה בשתי מדליות זהב במשחים ל-200 מטר ו-400 מטר מעורב אישי.
באליפות העולם בשחייה שנערכה במדריד, ספרד בשנת 1986 דארני זכה בשתי מדליות זהב במשחי מעורב אישי. ב-200 מטר מעורב אישי הוא קבע תוצאה של 2:01.57 דקות לפני שיאן העולם השחיין הקנדי אלכס באומן ובמשחה ל-400 מטר מעורב אישי הוא קבע תוצאה של 4:18.98 דקות לפני השחיין הרוסי ואדים יארושצ'וק והשיאן העולמי אלכס באומן.
שנה מאוחר יותר בשנת 1987 במסגרת אליפות אירופה בשחייה שנערכה בשטרסבורג, צרפת הוא שוב ניצח בשני משחי מעורב אישי, והפעם לראשונה שבר את השיאים העולמיים. 2:00.56 דקות ב-200 מטר מעורב אישי ו-4:15.42 דקות ב-400 מטר מעורב אישי.
באולימפיאדת סיאול (1988) דארני המשיך להוכיח עליונות במשחי מעורב אישי כשזכה בשתי מדליות זהב ובשני שיאי עולם. ב-200 מטר מעורב אישי קבע תוצאה של 2:00.17 דקות וב-400 מטר מעורב אישי תוצאה של 4:14.75 דקות.
באליפות אירופה בשחייה שנערכה בבון, גרמניה בשנת 1989 הוא המשיך במסורת המדהימה שלו וזכה בשלוש מדליות זהב. בשני משחי מעורב אישי, 200 מטר מעורב אישי-2:01.03 דקות, 400 מטר מעורב אישי-4:15.25 דקות וב-200 מטר פרפר בתוצאה של 1:58.87 דקות.