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Russell Hemley und Ho-kwang Mao

Balzan Preis 2005 für Mineralphysik

Für ihre bahnbrechenden gemeinsamen Arbeiten über das Verhalten von Mineralien unter extremen physikalischen Bedingungen. Als produktives Team haben Russell Hemley und Ho-kwang Mao mit ihren Arbeiten bedeutungsvolle wissenschaftliche Beiträge auf höchstem Niveau geleistet. Sie haben Methoden entwickelt, welche die Untersuchung des Verhaltens verschiedenster Stoffe – wie Wasserstoff, des am weitesten verbreiteten “Minerals” des Universums – unter extremen Bedingungen von Druck und Temperatur erlauben. Die Ergebnisse der Arbeiten von Russell Hemley und Ho-kwang Mao sind für unser Verständnis der Natur und unserer Erde von grundlegender Bedeutung.

Russell Hemley und Ho-kwang Mao haben in den letzten zwanzig Jahren gemeinsamer Forschungsarbeit einige der grundlegenden Fragen der Mineralphysik angegangen. Eine davon war das Verstehen des Verhaltens von Stoffen unter hohem Druck. Sie haben zahlreiche Verfahren entwickelt, darunter die Anwendung und Weiterentwicklung von Methoden, die auf Synchrotronstrahlungen beruhen, sowie eine grosse Anzahl weiterer spektroskopischer Techniken, die seit den neunziger Jahren auf diesem Gebiet zum Standard geworden sind.
Durch die Weiterentwicklung ihrer eigenen Techniken war es ihnen möglich, das häufigste “Mineral” des Universums, Wasserstoff, unter extremsten Druckbedingungen zu untersuchen. Dabei konnten sie neue Aggregatzustände des Wasserstoffs nachweisen, die unser Verständnis dieses grundlegenden Materials nachhaltig verändert haben.

Die Kombination von Modellrechnungen mit experimentellen Untersuchungen, die auch die ersten spektroskopischen Messungen einschlossen, haben zur Formulierung neuer Modelle des Aufbaus des Erdinnern geführt. Konkret ergaben diese Forschungsarbeiten Resultate, die unsere Kenntnisse und Vorstellungen über den unteren Erdmantel und im Besonderen über die Grenzregion zwischen Erdmantel und Erdkern stark erweitert haben.
Ihre Arbeiten trugen ebenfalls entscheidend zum Verständnis der elastischen Anisotropie und Superrotation des Erdkerns, des rätselhaften Zurückhaltens von flüchtigen Elementen in der festen Erde und der Existenz von neuen ungewöhnlichen extraterrestrischen Mineralien bei. Ihre Forschung hat daher massgebend zu unserem Wissen über die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Erdmantels und Erdkerns beigetragen.

Die Arbeiten von Russell Hemley und Ho-kwang Mao haben das Fundament zum Verständnis des Aufbaus grosser Planeten, auch solcher ausserhalb unseres Sonnensystems, gelegt. Darüber hinaus haben ihre Arbeiten zu Entdeckungen geführt, die jenseits der Mineralphysik im Bereich der Physik kondensierter Materie, der Chemie und der Materialwissenschaften liegen. Zu diesen Entdeckungen gehören die Existenz neuer Hochdruck-Supraleiter, extrem harter Materialien, neuer Klassen molekularer Substanzen sowie amorpher Materialien hoher Dichte.

Angesichts der profunden Auswirkungen ihrer Arbeiten, ihrer Führungsrolle im ganzen Fachgebiet und ihrer innovativen wissenschaftlichen Beiträge sind Russell Hemley und Ho-kwang Mao würdige Träger des Balzanpreises für Mineralphysik.