બિનિંગ, જેર્ડ

બિનિંગ, જેર્ડ (જ. 20 જુલાઈ 1947, ફ્રૅંકફર્ટ, જર્મની) : સ્વિસ ભૌતિકશાસ્ત્રી. હાઇનરિક રોહરની સાથે 1986નો ભૌતિકશાસ્ત્રનો નોબેલ પુરસ્કાર સંયુક્ત રીતે મેળવનાર જર્મન ભૌતિકશાસ્ત્રી. બાળપણ ફ્રૅંકફર્ટમાં વીત્યું. દ્વિતીય વિશ્વયુદ્ધની સમાપ્તિ પછી ધરાશાયી થયેલી ઇમારતો અને હાડમારીઓથી ઘેરાયેલ પ્રજા વચ્ચે તેઓ રહ્યા હતા. બાળપણમાં સંગીત શીખ્યા. માતાએ તેમને શાસ્ત્રીય સંગીત શીખવા પ્રેરણા આપી. 15 વર્ષની ઉંમરે વાયોલિન વગાડવા લાગ્યા અને શાળામાં અનેક સંગીતવૃંદ(orchestra)માં ભાગ લીધો. ભૌતિકશાસ્ત્ર પ્રત્યેના પ્રેમની શરૂઆત ડૉ. ડબ્લ્યૂ. માર્ટિયેનઝનના સંશોધનજૂથમાં, ડૉ. ઈ. હૉનિગના માર્ગદર્શન હેઠળ ડિપ્લોમાનું કાર્ય શરૂ કર્યું ત્યારથી થઈ. તેમને ભૌતિકશાસ્ત્ર શીખવવામાં આ બંને વૈજ્ઞાનિકોનો મહત્વનો ફાળો રહ્યો હતો. 1969માં લોર વેગ્લર સાથે લગ્નગ્રંથિથી જોડાયા. 1978માં ફ્રકફર્ટ યુનિવર્સિટીમાંથી પીએચ.ડી.ની પદવી પ્રાપ્ત કરી અને ત્યારબાદ આઈ.બી.એમ.ની ઝ્યુરિક પ્રયોગશાળામાં જોડાયા. નિમ્ન તાપમાન ભૌતિકવિજ્ઞાન (low temperature physics) તથા ‘સ્કૅનિંગ ટનલિંગ માઇક્રોસ્કોપ’(S.T.M.)ના વિકાસમાં તેમનું મહત્ત્વનું પ્રદાન છે. S.T.M. એ ઉચ્ચ વિભેદનશક્તિ (high resolving power) ધરાવતું સૂક્ષ્મદર્શક છે. અહીં સપાટીમાં આવેલા બદ્ધ (bound) ઇલેક્ટ્રૉન ઇલેક્ટ્રૉનના સ્રોત તરીકે વર્તે છે. ધાતુની સોય (metal probe) કે જેની ટોચ પરમાણુના કદના ક્રમની સૂક્ષ્મ-અણિયાળી હોય તેને સપાટી ઉપર યોગ્ય અંતરે ક્રમબદ્ધ રીતે ફેરવવા(scanning)માં આવે છે; જેથી તે સપાટીના પરમાણુના ઇલેક્ટ્રૉન-વાદળ (electron-cloud) સામે પરસ્પર સંપર્કમાં રહે. સપાટી અને સોય વચ્ચેના આટલા નજીકના અંતર માટે, જ્યારે 1 વોલ્ટના ક્રમનો વિદ્યુતવિભવ લગાડવામાં આવે ત્યારે તેમાં ટનલિંગ પ્રવાહ (tunneling-current) ઉત્પન્ન થાય છે.

પરમાણુના કદના ક્રમનાં સોયના, સપાટી ઉપરના અંતરમાં થતા ફેરફારો એટલે કે સોયની, સપાટી ઉપર ખસવાની ઘટનાને કારણે ટનલિંગ પ્રવાહમાં હજાર ગણો ફેરફાર ઉત્પન્ન થાય છે. જેમ જેમ સોય ક્રમબદ્ધ રીતે સપાટી ઉપર ફરતી જાય છે તેમ તેમ ટનલિંગ પ્રવાહને પારખવામાં આવે છે અને પ્રતિ-પોષી પ્રણાલી (feed-back system) મુજબ યાંત્રિક રીતે સોય અને સપાટી વચ્ચેનું અંતર અચળ જાળવી રાખવામાં આવે છે. સોયની સપાટી ઉપર ફરવાની ગતિના કારણે સપાટી ઉપરના પરમાણુના સ્થાનવક્રો (contours) મળે છે, જેની પ્રક્રિયા કમ્પ્યૂટર વડે થાય છે અને આ સ્થાનવક્રો કમ્પ્યૂટરના મૉનિટરના પડદા ઉપર જોઈ શકાય છે અથવા તો પ્રિન્ટરમાં છાપી શકાય છે. પરમાણુઓના સ્થાનવક્રો સપાટી ઉપર પરમાણુનાં સ્થાન દર્શાવે છે. આ સૂક્ષ્મદર્શક પદાર્થની સપાટી અને સોયની ટોચ વચ્ચે થતી વૅક્યુમ-ટનલિંગની ઘટનાના સિદ્ધાંત ઉપર કાર્ય કરે છે. સોયના નમૂનાની {110} પ્રકારની સ્ફટિકીય સપાટીને આ સૂક્ષ્મદર્શક વડે જોતાં તેના ઉપર, બે પરમાણુઓનાં અંતર જેટલી જાડાઈનાં પગથિયાં જોવા મળ્યાં છે. આ સૂક્ષ્મદર્શકની સંવેદિતા (sensitivity) 10 Å /division જેટલી હતી અને તે ભૌતિકવિજ્ઞાન, રસાયણવિજ્ઞાન, જીવવિજ્ઞાન તથા ધાતુવિજ્ઞાનમાં નમૂનાની સપાટીઓનો અભ્યાસ કરવામાં ઉપયોગી સાબિત થયું છે.

S.T.M.નો વિકાસ કરવા માટે ડૉ. હાઇનરિક રોહર સાથે સંયુક્ત રીતે જેર્ડ બિનિંગને ઉપર્યુક્ત નોબેલ પુરસ્કાર એનાયત થયો. ડૉ. રોહ્રર આઇ.બી.એમ. પ્રયોગશાળામાં સાથી વૈજ્ઞાનિક હતા. નોબેલ પુરસ્કાર મળ્યો તે પહેલાં બિનિંગને ઓટ્ટો ક્લુંગ પ્રાઇઝ, હ્યુવલેટ પેકાર્ડ પ્રાઇઝ તથા રાજા ફૈઝલ પ્રાઇઝ એનાયત થયાં હતાં.

તેમના મુખ્ય સંશોધન-વિષયોમાં પદાર્થની સપાટીનું રસાયણશાસ્ત્ર (surface chemistry) તથા વિદ્યુત રસાયણશાસ્ત્ર (electro chemistry) છે.

1990માં ડેઇમ્લર બેન્ઝ હોલ્ડિંગના સુપરવાઇઝરી બૉર્ડમાં તેઓ જોડાયા. હાલમાં બિનિંગ રાજકીય પ્રવૃત્તિઓમાં પણ રસ લઈ રહ્યા છે.

મિહિર જોશી