إستر إم. كونويل

إستر مارلي كونول (23 مايو 1922 - 16 نوفمبر 2014) كانت رائدة في الكيمياء والفيزياء الأمريكية ، واشتهرت بنظرية كونول-وايسكوف التي تصف كيفية انتقال الإلكترونات عبر أشباه الموصلات، وهو اكتشافٌ ساهم في إحداث ثورة في الحوسبة الحديثة. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} وقد مكّن عملها صناعة الإلكترونيات الدقيقة، وشبكات الاتصالات بعيدة المدى، والتصوير الضوئي المتقدم، والخلايا الشمسية، والثنائيات الباعثة للضوء. ^{[ 4 ]}

درست كونيل خصائص أشباه الموصلات والموصلات العضوية ، وخاصة نقل الإلكترونات . في عام 1990، أصبحت أستاذة مساعدة في جامعة روتشستر بينما كانت لا تزال تعمل في شركة زيروكس. في عام 1998، انضمت إلى هيئة التدريس في جامعة روتشستر بدوام كامل كأستاذة للكيمياء ، حيث ركزت على تدفق الإلكترونات عبر الحمض النووي . ^{[ 3 ]}

حصلت كونيل على أربع براءات اختراع ، ونشرت أكثر من 270 بحثًا علميًا والعديد من الكتب الدراسية خلال مسيرتها المهنية. وأصبح كتابها الدراسي، " نقل المجال العالي في أشباه الموصلات"، مرجعًا أساسيًا في هذا المجال. ^{[ 5 ] [ 6 ]} ونالت العديد من الجوائز والتكريمات، بما في ذلك الميدالية الوطنية للعلوم عام 2009.

نشأت إستر مارلي كونيل في مدينة نيويورك، وهي الابنة الكبرى بين ثلاث بنات لوالدين مهاجرين. كان التعليم ذا أهمية بالغة في عائلتها. درست كونيل الأحياء والفيزياء، لكنها لم تدرس الكيمياء، في المدرسة الثانوية. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} قادها انجذابها إلى النظام الفطري للفيزياء، ونفورها من العمل المخبري، في نهاية المطاف إلى دراسة الفيزياء النظرية. ^{[ 11 ]}

حصلت كونيل على بكالوريوس في الفيزياء من كلية بروكلين عام ١٩٤٢، وكانت عضوة في جمعية فاي بيتا كابا . اقترح عليها أستاذها هناك، البروفيسور كورلماير، الالتحاق بالدراسات العليا. التحقت بجامعة روتشستر وأكملت درجة الماجستير في الفيزياء عام ١٩٤٥ تحت إشراف فيكتور فايسكوف . تعاونت كونيل مع كارل لارك-هوروفيتز وفيفيان جونسون في جامعة بيردو في دراسة تشتت الإلكترونات بواسطة الشوائب في الجرمانيوم . صُنفت رسالتها للماجستير في البداية سرية، ثم رُفعت عنها السرية عام ١٩٤٥، وحصلت على درجة الماجستير التي حددت فيها نظرية كونيل-فايسكوف. ^{[ ١٢ ]} تُعد هذه النظرية إحدى الخصائص الأساسية لفيزياء أشباه الموصلات، وشرطًا أساسيًا للإلكترونيات الحديثة. ^{[ ٧ ] [ ٨ ] [ ١٣ ] [ ١٤ ]}

بعد عامها الأول في الدراسات العليا، تم توظيف كونيل من قبل شركة ويسترن إلكتريك كمهندسة مساعدة*. ^{[ 3 ]}

حصلت كونيل على درجة الدكتوراه في الفيزياء من جامعة شيكاغو تحت إشراف الحائز على جائزة نوبل سوبرامانيان تشاندراسيكار في مرصد يركيس . عملت كمساعدة تدريس في شيكاغو، وقامت بتصحيح أعمال حائزين على جائزة نوبل مثل تشين نينغ يانغ وأوين تشامبرلين . ^{[ 7 ]} عملت كمحاضرة في الفيزياء في كلية بروكلين (1946-1951). عادت إلى شيكاغو لإجراء امتحاناتها الشفوية، وحصلت على درجة الدكتوراه عام 1948.

حصلت على إجازة من كلية بروكلين وعملت لمدة عام كباحثة في مختبرات بيل (1951-1952) حيث عملت مع ويليام شوكلي . وخلال تلك الفترة، تعرّفت على الإلكترونات الساخنة، وهو مجال عملت فيه لسنوات عديدة. كتبت ورقة بحثية استعراضية حول خصائص الترانزستورات، والتي شكّلت مدخلاً للكثيرين إلى أشباه الموصلات. كما ساهمت هذه الورقة في جعلها خبيرة في تعقيدات الإلكترونيات والفجوات في أشباه الموصلات. ^{[ 7 ] [ 15 ]}

ثم انضمت إلى فريق عمل شركة سيلفانيا ، حيث عملت لمدة عشرين عامًا. ركزت أبحاثها على أشباه الموصلات، وتحديدًا التحليل النظري للجرمانيوم والسيليكون . عملت كونيل أستاذة زائرة في باريس، فرنسا، في المدرسة العليا للأساتذة خلال العام الدراسي 1962-1963 . أصبح كتابها الصادر عام 1967 بعنوان " ^نقل المجال العالي في أشباه الموصلات " مرجعًا أساسيًا في هذا المجال. ^{[ 7 ] [ 15 ] [ 14 ] [} 10 ^] بعد استحواذ شركة جي تي إي على سيلفانيا ، تحول تركيز أبحاثها إلى دعم الاتصالات، ثم انتقلت إلى مجال البصريات المتكاملة. عندما أغلقت جي تي إي مختبرها، أمضت فصلًا دراسيًا كأستاذة في كرسي آبي روكفلر ماوزيه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، وذلك بفضل متدربتها السابقة، ميلي دريسلهاوس . ^{[ 7 ] [ 15 ]}

في عام ١٩٧٢، انضمت إلى مركز أبحاث زيروكس ويلسون، حيث تحوّل تركيزها إلى المواد الزجاجية أحادية البعد. عملت على البوليمرات الموصلة التي تشعّ ضوءًا عند تحفيزها بشكل مناسب. تتطلب تقنية التصوير الجاف (الزيروغرافيا) قدرًا كبيرًا من الفيزياء - للحصول على صورة على سطح موصل ضوئي ثم نقلها إلى مكان آخر، وقد شاركت كونيل في آلية النقل. أثرت أبحاثها على الطابعات والهواتف المحمولة التي نستخدمها حاليًا. شغلت كونيل منصب زميلة باحثة في زيروكس من عام ١٩٨١ إلى عام ١٩٩٨. ^{[ ٧ ] [ ٨ ] [ ١٥ ]}

في عام 1989، ساهمت كونيل في جلب مركز مؤسسة العلوم الوطنية لنقل الشحنات الضوئية إلى جامعة روتشستر، والذي كان ثمرة جهد تعاوني بين زيروكس وإيستمان كوداك وجامعة روتشستر . وأصبحت المديرة المساعدة ابتداءً من عام 1991. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 15 ] [ 4 ]}

بعد تقاعد كونيل من شركة زيروكس ، حافظت على ارتباطها بجامعة روتشستر ، حيث شغلت منصبًا مزدوجًا في قسمي الكيمياء والفيزياء. واستمرت في العمل كمديرة مساعدة للمركز. عملت كونيل في جامعة روتشستر حتى وفاتها عن عمر يناهز 92 عامًا. وقد أدت مشاريعها البحثية اللاحقة إلى تعميق فهمنا لكيفية انتقال الشحنات الكهربائية عبر الحمض النووي. ^{[ 7 ] [ 15 ]}

قدمت كونيل خدمات مهنية واسعة النطاق، وعملت في العديد من المجالس الاستشارية الحكومية. وكانت ناشطة في الجمعية الفيزيائية الأمريكية ، والمعهد الأمريكي للفيزياء ، ومعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . كما عملت في مجلس علوم الدفاع ، ولجان المجلس القومي للبحوث ، والمجلس الاستشاري الوطني للمواد الحيوية. ^{[ 10 ]}

تم تعيين كونيل زميلة في معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في عام 1980 "لمساهماتها في نظرية أشباه الموصلات، وخاصة النقل في كل من المجالات الكهربائية المنخفضة والعالية." ^{[ 12 ]} كما كانت زميلة في الجمعية الفيزيائية الأمريكية .

في عام 1960، حصلت على جائزة الإنجاز من جمعية المهندسات "تقديراً لمساهماتها الهامة كباحثة فيزيائية في مجال أبحاث الحالة الصلبة". ^{[ 16 ]}

انتُخبت لعضوية الأكاديمية الوطنية للهندسة (1980)، والأكاديمية الوطنية للعلوم (1990)، والأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم (1992). وهي العضو الوحيد من جامعة روتشستر الذي حقق هذا الإنجاز. ^{[ 13 ] [ 17 ]}

في عام 1997، حصلت على ميدالية توماس ألفا إديسون من معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) لإسهاماتها الجوهرية في نظرية النقل في أشباه الموصلات والموصلات العضوية، وتطبيقاتها في صناعات أشباه الموصلات والنسخ الإلكتروني والطباعة. ومن بين الحائزين البارزين الآخرين على هذه الجائزة ألكسندر غراهام بيل ، وفانيفار بوش ، ومايكل بوبين . ^{[ 6 ] [ 18 ]}

في عام ٢٠٠٩، نالت كونيل وسام العلوم الوطني المرموق من الرئيس باراك أوباما ، وذلك "لمساهماتها الواسعة في فهم انتقال الإلكترونات والفجوات في المواد شبه الموصلة، مما ساعد على تمكين التطبيقات التجارية لأشباه الموصلات والأجهزة الإلكترونية العضوية، ولتوسيع نطاق تحليلها ليشمل دراسة الخصائص الإلكترونية للحمض النووي DNA". ^{[ ١٩ ] [ ١٨ ]} وقد رشحتها ميلدريد دريسلهاوس ، أستاذة الفيزياء والهندسة الكهربائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والحائزة على وسام العلوم الوطني . ^{[ ٢٠ ]}

حصل كونيل على شهادات دكتوراه فخرية من جامعة روتشستر وكلية بروكلين . ^{[ 8 ]}

صنّفت مجلة ديسكفر (نوفمبر 2002) كونيل ضمن قائمة أهم 50 عالمة في ذلك الوقت. ^{[ 1 ]} وتشمل إنجازاتها حصولها على جائزة دريفوس لكبار أعضاء هيئة التدريس لعام 2004 لجهودها في إرشاد طلاب البكالوريوس في مجال البحث العلمي، وجائزة سوزان بي. أنتوني للإنجاز مدى الحياة من جامعة روتشستر لعام 2006 لجهودها في دعم المرأة في مجال العلوم وتعزيز دورها فيه. ^{[ 6 ]} وجائزة الجمعية الكيميائية الأمريكية لعام 2008 لتشجيع النساء على الانخراط في مهن العلوم الكيميائية . ^{[ 21 ] [ 18 ]}

حصلت كونيل على العديد من الجوائز والتكريمات لإسهاماتها في مجال علوم أشباه الموصلات. كانت رائدة في مجال الفيزياء النظرية، وكثيراً ما كانت المرأة الوحيدة في صفوفها الدراسية وأماكن عملها الهندسية. في عام ١٩٤٨، وهو العام الذي نالت فيه كونيل شهادة الدكتوراه في الفيزياء، لم يكن في الولايات المتحدة سوى خمس نساء أخريات حصلن على درجة مماثلة (أقل من ٢٪ من إجمالي الحاصلين على الدكتوراه). ^{[ ١١ ] [ ١٥ ]}

ثابرت كونيل رغم العقبات الكثيرة التي واجهتها النساء العاملات في مهن غير تقليدية في ذلك العصر. بعد حصولها على شهادة البكالوريوس عام ١٩٤٢، عملت خلال الصيف في شركة ويسترن إلكتريك كمهندسة مساعدة. ولكن لعدم وجود رمز وظيفي خاص بجنسها في كشوف الرواتب، تم تغيير مسمى وظيفتها إلى "مساعدة مهندسة" وخُفِّض راتبها ليتوافق مع الرمز المُعتمد. ^{[ ٣ ] [ ١٥ ]} وحتى بعد حصولها على شهادة الدكتوراه، لم تتمكن من الحصول إلا على وظائف أكاديمية غير دائمة بسبب ممارسات التوظيف التمييزية السائدة آنذاك. ^{[ ١١ ]} لذا اتجهت للعمل في القطاع الصناعي في بداية مسيرتها المهنية.

أصرّت كونيل على مواصلة مسيرتها ونالت أعلى الأوسمة الهندسية. كانت ثاني امرأة تُنتخب لعضوية كلٍّ من الأكاديمية الوطنية للهندسة (1980) والأكاديمية الوطنية للعلوم (1990). وكانت أول امرأة تفوز بميدالية إديسون من معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (1997)، وهي أقدم ميدالية يمنحها المعهد تقديرًا لمسيرة مهنية حافلة بالإنجازات المتميزة في العلوم الكهربائية أو الهندسة الكهربائية أو الفنون الكهربائية. ^{[ 15 ] [ 4 ]}

كرست كونيل حياتها المهنية لتوجيه الشابات. وقد صرّحت ذات مرة قائلةً: "حياتي هي قصة عالماتٍ شقّن طريقهن في العالم". ^{[ 11 ]} حصلت على جائزة برنامج إرشاد كبار العلماء من مؤسسة دريفوس (2005)، وجائزة سوزان بي. أنتوني من جامعة روتشستر (2006)، وجائزة الجمعية الكيميائية الأمريكية لتشجيع النساء على الانخراط في مهن العلوم الكيميائية (2008). ^{[ 15 ] [ 4 ]}

أسس ابنها لويس روثبرغ وزوجته شيلبي نيلسون زمالة إستر إم. كونول للدراسات العليا. وهي تقدم منحًا دراسية قائمة على الجدارة لطلاب الدراسات العليا المتقدمين الذين يتابعون دراسة الدكتوراه في الكيمياء بجامعة روتشستر والذين يُظهرون إمكانات استثنائية كباحثين. ^{[ 22 ]}

تزوجت كونيل من الروائي أبراهام روثبرغ عام 1944. ^{[ 15 ]} وابنهما، لويس روثبرغ، أستاذٌ مُرَسَّمٌ في الفيزياء والكيمياء الفيزيائية والهندسة الكيميائية في جامعة روتشستر ؛ ^{[ 15 ]} ويركز بحثه على الإلكترونيات العضوية والاستشعار الجزيئي الحيوي باستخدام طاقة الليزر. ^{[ 23 ]}

في السادس عشر من نوفمبر/تشرين الثاني عام ٢٠١٤، كانت كونيل تسير عندما صدمتها سيارة جارها أثناء خروجه من مدخل منزله. صرّح النقيب ديفيد كاثولدي من قسم شرطة برايتون بأن الكحول والسرعة لم يكونا من عوامل الحادث. نُقلت إلى مستشفى سترونغ التذكاري ، حيث توفيت متأثرة بجراحها بعد عدة ساعات. كانت تبلغ من العمر ٩٢ عامًا، وكانت لا تزال تُجري أبحاثًا بنشاط. ^{[ ٢ ]}

تيتجين، جيل س. (2025). الفصل 12 "إستر م. كونول". في: كريج، سيسيليا؛ تايج، هولي؛ كيمبرلينج، ديبرا؛ ويليامز، جانيت؛ تيتجين، جيل؛ جونسون، فيكي (محررون). رائدات الهندسة 1952-1976: الحائزات على جائزة إنجاز جمعية المهندسات. سبرينغر تشام. ISBN 9783032002235

• نص مقابلة التاريخ الشفوي مع إستر إم. كونول بتاريخ 22 يناير 2007، المعهد الأمريكي للفيزياء، مكتبة وأرشيف نيلز بور
• سيرة كونيل من معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات