约翰内斯·格奥尔格·贝德诺尔茨(Johannes Georg Bednorz,1950年5月16日-),
德国物理学家,因在发现陶瓷材料中的超导电性(
高温超导)所作的重大突破。
贝德诺尔茨有一个姐姐和两个哥哥,父亲是小学老师,母亲是
钢琴教师,他们在贝德诺尔茨小时候曾引导他学习古典音乐,但他却不喜欢练习钢琴,而是帮他的哥哥们修理摩托车和汽车,展现出他的动手实践能力。贝德诺尔茨对自然科学的兴趣起源于学习
化学,而不是物理,物理更偏向于理论,而在学习化学中,他可以自己做实验,充分发挥动手能力。
1968年,贝德诺尔茨开始在
明斯特大学学习化学,但却在大课授课的气氛中感到失落,他很快换专业到矿物学中的晶体学,基于化学和物理之间。
经导师的安排,贝德诺尔茨在1972年去IBM公司的
苏黎世研究实验室进行为期3个月的夏季交流学生,前往
瑞士对他来说是一个重要的决定。在那里,他在
卡尔·米勒领导的部门工作,学习了
晶体生长的不同方法、材料特性和固体化学,他很快感受到实验室中的自由,学会用自己的方法解决新问题。1973年再一次前往苏黎世交流后,1974年又到苏黎世附近的Rüschlikon,完成了关于晶体生长和SrTiO3特性的硕士论文中的实验部分。钙钛氧化物是亚历山大·米勒的研究方向,他建议贝德诺尔茨继续在这类材料上做研究。
贝德诺尔茨1976年硕士毕业后回到明斯特,1977年加入了瑞士
苏黎世联邦理工学院(ETH Zürich)的固体物理学研究所,开始攻读博士学位,导师仍旧是亚历山大·米勒。贝德诺尔茨在完成对钙钛氧化物CaTiO3型
晶体生长的结构、导电特性和极化特性等的研究后,于1982年获得博士学位,并加入IBM公司。
自从超导电性被发现以来,超导技术有被广泛应用的潜力,但是由于超导转变温度太低,需要昂贵的
液氦设备,科学家们努力探索提高超导转变临界温度的途径,对高临界温度超导电性(
高温超导)的探索成为凝聚态物理学的一个重要课题。1983年,贝德诺尔茨和穆勒开始系统地研究由过渡金属氧化物形成的陶瓷的电学性质。1986年,他们在陶瓷材料中发现超导电性,
铜氧化物(BaLaCuO或LBCO)的临界温度是
绝对零度以上33度(即
开尔文33度),这在当时是临界温度的最高纪录,高于前一纪录12开尔文度。这一发现刺激了对类似LBCO结构的
铜酸盐材料的高温超导性的大量额外研究,很快导致了发现了BSCCO(Tc 107K)和YBCO(Tc 92K)等化合物,最终超导转变温度达到开尔文135度。