David R. Nelson (nacido el 9 de mayo de 1951 en Stuttgart ) es un físico estadounidense [1] y profesor Arthur K. Solomon de biofísica en la Universidad de Harvard . [2]
David R. Nelson es actualmente profesor Arthur K. Solomon de biofísica y profesor de física y física aplicada en la Universidad de Harvard. Se graduó de la Universidad de Cornell Summa cum laude con una doble especialización en física y matemáticas en 1972, y recibió una maestría en física teórica en 1974 y un doctorado. en Física Teórica en enero de 1975. Estaba en la cuarta y última clase del "programa de doctorado de seis años" de corta duración de Cornell. [3] Luego se convirtió en Junior Fellow en la Harvard Society of Fellows .
Desde 1978 es profesor en la Universidad de Harvard . Su investigación se encuentra en los campos de la física teórica de la materia condensada dura y blanda., y de biología física. Su investigación en materia condensada se ha centrado en los efectos colectivos en la física y la química de la materia condensada y en la genética espacial de poblaciones. Se ha interesado, en particular, en la interacción entre fluctuaciones, geometría y dinámica estadística en sistemas de materia condensada como imanes, superfluidos, cristales líquidos, superconductores, polímeros, fluidos turbulentos y vidrios metálicos. Nelson también tiene un gran interés en problemas biológicos como la biofísica de moléculas individuales, la dinámica de poblaciones en medios no homogéneos, el pandeo de las cubiertas virales y los efectos de las ventajas selectivas, las mutaciones, el antagonismo y la cooperación en la genética de poblaciones espaciales de microorganismos como bacterias y levaduras. tanto en sustratos sólidos como líquidos.
Con su colega, Bertrand Halperin , es responsable de una teoría de fusión bidimensional que predijo una cuarta fase "hexática".de materia, interpuesta entre las habituales fases sólida y líquida. Una variedad de predicciones asociadas con este proceso de congelación de dos estados ahora se han confirmado en experimentos en ensamblajes coloidales bidimensionales, películas delgadas y cristales líquidos esmécticos a granel. La investigación de Nelson también incluye una teoría de la estructura y la mecánica estadística de los vidrios metálicos e investigaciones de "superficies atadas", que son generalizaciones bidimensionales de cadenas poliméricas lineales. Los fonones de flexión lideran una notable fase plana a baja temperatura en estas estructuras similares a redes de pesca. con predicciones de constantes elásticas fuertemente dependientes de la escala, como el módulo de Young bidimensional y la rigidez a la flexión de materiales atómica o molecularmente delgados, como láminas independientes de grafeno y MoS2.
Nelson también ha estudiado el entrelazamiento de líneas de flujo en los superconductores de alta temperatura. En campos magnéticos altos, las fluctuaciones térmicas provocan que conjuntos regulares de líneas de flujo se derritan en un estado de espagueti enredado. La física de este líquido fundente derretido se parece a la de un polímero fundido dirigido y tiene implicaciones importantes tanto para el transporte eléctrico como para la fijación de vórtices para muchas de las aplicaciones propuestas de estos nuevos materiales en campos magnéticos fuertes. Las investigaciones recientes de David Nelson se han centrado en problemas que cierran la brecha entre las ciencias físicas y biológicas, incluida la dinámica de dislocación en las paredes celulares bacterianas, la expansión del rango y la separación genética en microorganismos y la localización en redes neuronales dispersas asimétricas.Otros intereses recientes incluyen las matrices de transferencia no hermitianas que describen vórtices excitados térmicamente con pines columnares en superconductores de tipo II, el efecto de perforaciones, cortes y otros defectos en voladizos atómicamente delgados a temperaturas finitas y defectos topológicos en superficies curvas.