Academicianul Isaak Bersuker- Pionier al Chimiei Cuantice și al Efectului Jahn-Teller

Biografie și formare academică

Isaac B. Bersuker s-a născut la 12 februarie 1928, la Chișinău, într-o o familie cu venituri mici, formată dintr-un tâmplar și o gospodină cu cinci copii.

În 1952, Isaac Bersuker a absolvit cu o diplomă de master în fizică teoretică de la Departamentul de Fizică și Matematică al Universității de Stat din Chișinău. În 1956-1957 a urmat o școală postuniversitară de fizică teoretică de un an la Universitatea de Stat din Leningrad. În 1957, Bersuker și-a primit doctoratul (Candidat în științe, rusă: Кандидáт наýк), iar în 1964, diploma sa de abilitare (Doctor în Științe, rusă: Дóктор наýк) în științe fizice și matematice de la aceeași universitate din Leningrad.

Cariera și contribuțiile esențiale
Isaac Bersuker și-a început cariera ca lector universitar la Universitatea Pedagogică din Bălți (1953-1959). Apoi, între 1959 și 1964, a fost cercetător principal la Institutul de Chimie din Chișinău, afiliat Academiei Sovietice de Științe.  
Din 1964 până în 1993, a fondat și condus Departamentul de Chimie Cuantică (redenumit în 1977 Laboratorul de Chimie Cuantică) în cadrul aceluiași institut.
Din 1993 s-a stabilit în SUA, unde a fost profesor invitat, profesor adjunct și profesor la Departamentul de Chimie și Biochimie al Universității Texas din Austin. Ulterior, a devenit profesor de cercetare la Institutul de Chimie Teoretică, iar mai târziu profesor emerit afiliat la Institutul Oden al aceleiași universități.

Realizări științifice și inovații

Isaac B. Bersuker este un fizician teoretician și chimist cuantic renumit pentru contribuțiile sale semnificative în spectroscopia atomică, efectul Jahn-Teller și pseudo-efectul Jahn-Teller, precum și în fizica stării solide și știința materialelor.

Spectroscopia atomică: În teza sa de doctorat, Bersuker a dezvoltat teoria polarizării miezului atomic și a impactului acesteia asupra tranzițiilor optice în atomii de tip Rydberg. Această teorie a oferit o explicație pentru anomaliile observate în spectroscopia de absorbție a atomilor alcalini, unde se părea că se încalcă regula sumei dipolilor electrici. El a arătat că polarizarea instantanee a miezului atomic de către unda electromagnetică incidentă creează o perturbație suplimentară în excitația electronului de valență, elucidând astfel problema.

Efectul Jahn-Teller și pseudo-efectul Jahn-Teller: Bersuker a adus contribuții esențiale în înțelegerea acestor efecte, care explică instabilitatea structurală și ruperea spontană a simetriei în sistemele poliatomice. În 1961-1962, el a prezis teoretic divizarea nivelurilor de energie vibronică în sisteme afectate de efectul Jahn-Teller, predicție confirmată ulterior experimental. De asemenea, a demonstrat că efectul și pseudo-efectul Jahn-Teller sunt sursele principale ale instabilității structurale și ale ruperii spontane a simetriei în molecule și solide.

Fizica stării solide și știința materialelor: Aplicând teoria pseudo-efectului Jahn-Teller, Bersuker a explicat originea feroelectricității în cristalele de tip perovskit. El a arătat că distorsiunile dipolare induse de acest efect pot duce la polarizare spontană în astfel de materiale. Mai mult, a prezis existența multiferroicilor în anumite perovskite cubice, identificând condițiile necesare pentru apariția simultană a proprietăților feroelectrice și feromagnetice.

Pe lângă aceste realizări, Bersuker a dezvoltat modele teoretice pentru mecanismele vibronice implicate în proprietățile redox, efectele electron-conformaționale, reactivitatea chimică și cataliză. A investigat rolul efectului și pseudo-efectului Jahn-Teller în proprietățile compușilor cu valență mixtă și a elaborat metode de calcul al structurii electronice pentru sisteme organometalice mari. De asemenea, a aplicat metoda electron-conformațională în proiectarea asistată de calculator a medicamentelor și în toxicologie, elucidând originea chimică a activității odorante, inclusiv sursa mirosului de mosc.

Contribuțiile sale au avut un impact profund asupra chimiei teoretice, fizicii chimice și științei materialelor, influențând înțelegerea și aplicarea efectelor vibronice în diverse domenii.

Aplicații practice și impact industrial

        Isaac Bersuker a avut un impact semnificativ nu doar în cercetarea teoretică, ci și în aplicațiile practice din diverse industrii. Studiile sale asupra efectului și pseudo-efectului Jahn-Teller au contribuit la dezvoltarea materialelor feroelectrice și multiferroice, utilizate în memorii electronice, senzori și dispozitive piezoelectrice.
        În chimie și inginerie chimică, cercetările sale au îmbunătățit catalizatorii folosiți în industrie, contribuind la procese mai eficiente și sustenabile. De asemenea, metoda sa electron-conformațională a fost utilizată în proiectarea de medicamente și analiza toxicității, influențând industria farmaceutică.
        Contribuțiile academicianului Bersuker au avut impact și în electronica avansată, unde teoriile sale au ajutat la dezvoltarea semiconductoarelor, tranzistorilor și celulelor solare. De asemenea, metodele sale de calcul au fost aplicate în nanotehnologie și ingineria moleculară, contribuind la îmbunătățirea bateriilor și sistemelor de stocare a energiei. 

    Prin aceste descoperiri, Isaac Bersuker a influențat numeroase domenii, de la știința materialelor la biotehnologie, oferind soluții inovatoare pentru tehnologiile de viitor.

Distincții și recunoaștere academică

• ·       În 1976, "Fenomenul de divizare a tunelurilor a nivelurilor de energie ale sistemelor poliatomice în starea de degenerare electronică" a fost calificată ca descoperire științifică și înregistrată în Registrul de Stat al URSS (Diploma nr. 202).
• ·       Premiului de Stat din RSSM în domeniul științei și tehnicii (1979)
• ·       La sfârșitul anilor 1980, datorită rolului motivant ridicat al lui Bersuker, conducerii și ingeniozității creative, școala lui Bersuker din Chișinău a fost numită "capitala efectului Jahn–Teller".
• ·       Ordinul de Onoare al Republicii Moldova (2004)
• ·       Medalia "Meritul Știinţific" clasa I  (Moldova) (2021)

·       Cunoscut ca expert renumit în teoria efectului și pseudo-efectului Jahn-Teller, timp de peste 20 de ani Bersuker a fost președintele al comitetului internațional organizator al conferințelor internaționale Jahn–Teller.

·       Realizările lui Bersuker au fost evaluate cu IA de către institutul special ScholarGPS și au fost apreciate ca aparținând 0,5% SAVANŢI DE VȊRF DIN TOATĂ LUMEA.

Moștenire și discipoli

    Ideile sale sunt continuate de numeroşi discipoli, inclusiv 50 de doctori şi 10 doctori habilitaţi, pe care Isaac Bersuker i-a tutelat şi îndrumat cu multă grijă şi afecţiune. Discipolii săi activează în diferite centre ştiinţifi ce din Franţa, Belgia, Spania, SUA, Israel, Turcia.

    Isaac Bersuker a fost și continuă a fi un mentor dedicat, formând de-a lungul carierei sale un număr impresionant de discipoli. Conform informațiilor disponibile, el a fost conducătorul a peste 50 de doctori în științe și 10 doctori habilitați. Printre aceştia sunt doctorii habilitaţi Boris Ţukerblat, Beniamin Vehter, Victor Polinger, Serghei Borşci, Mihail Kaplan etc. care activează în prezent în diverse universități și instituții de cercetare din întreaga lume, inclusiv în Franța, Belgia, Spania, Israel, Statele Unite și Turcia. Unul dintre discipolii săi notabili este Ion Ogurțov, care a contribuit semnificativ în domeniul chimiei cuantice. De asemenea, fiul său, Gennadi I. Bersuker, este un fizician teoretician specializat în fizica semiconductorilor, continuând tradiția academică a familiei.

Importanța pentru știință și dezvoltare

    Isaac Bersuker a avut un impact major asupra științei, contribuțiile sale schimbând modul în care sunt înțelese structura și stabilitatea moleculară. Teoria sa privind efectul și pseudo-efectul Jahn-Teller a devenit fundamentală în chimia cuantică, fizica moleculară și știința materialelor, fiind utilizată pentru explicarea unor fenomene esențiale din chimie, fizică și electronică.

    Studiile sale au permis dezvoltarea materialelor feroelectrice și multiferroice, esențiale în tehnologiile moderne, cum ar fi memoriile nevolatile, senzorii și dispozitivele optoelectronice. De asemenea, metodele sale de calcul teoretic sunt folosite pentru proiectarea de medicamente, optimizarea catalizatorilor chimici și îmbunătățirea nanomaterialelor.

    Bersuker a deschis noi direcții de cercetare în nanotehnologie, inginerie moleculară și biochimie, oferind un cadru teoretic solid pentru înțelegerea interacțiunilor vibronice și a efectelor electron-conformaționale. Prin lucrările sale, a influențat nu doar știința fundamentală, ci și dezvoltarea tehnologică, facilitând progresul în domenii esențiale pentru viitor.

    Astăzi, teoriile sale sunt studiate și aplicate în întreaga lume, demonstrând importanța durabilă a muncii sale pentru știință și dezvoltarea tehnologică globală.