\n Уильям Джей Неллис родился 25 июня 1941 года, является американским физиком и ассоциированным членом кафедры физики Гарвардского университета. Его исследования сосредоточены на ультра-плотных веществах при экстремальных давлениях, плотностях и температурах с использованием быстрого динамического сжатия.Неллис известен первым экспериментальным наблюдением металлической фазы водорода в условиях высокой плотности. Это предвидение было сделано ещё Эугениусом Вигнером и Хиллард Бэлл Хантингтоном в 1935 году.Он занимал пост президента Международной ассоциации по развитию науки высокого давления (AIRAPT) и был председателем Топической группы Американского физического общества, посвященной ударным сжатиям конденсированных сред. Награды включают премию Бриджмена от AIRAPT, Дувалла-приз APS.Неллис является автором или соавтором более 250 научных публикаций и активно исследует материалы под воздействием динамического сжатия для изучения электропроводности, температурного поведения, уравнений состояния и профилей ударной волны.

Родился Неллис в Чикаго (Иллинойс) 1941 году. Получив степень бакалавра физики на Лойола Университете в 1963, он защитил докторскую диссертацию по физике в Айовском университете в 1968.После этого работал постдоком в Национальной лаборатории Argonne National Laboratory (ANL), где изучались электрические и магнитные свойства сплавов актиноидных элементов с переходными металлами при низких температурах.

С 1970 по 1973 годы преподавал физику в Монмутском колледже, а затем перешел на работу в Ливерморскую национальную лабораторию (LLNL), где занимался компьютерным моделированием материалов под ударными нагрузками.\n В 1976 году Nellis перешёл в группу экспериментов по высокодинамическому давлению LLNL, где он измерял свойства около 30 криогенных жидкостей и твёрдых тел при динамических сжатиях до давлений от 20-500 ГПа (гигапаскалей) со связанными температурами вплоть до нескольких тысяч Кельвинов. Эти молекулярные флюиды представляют собой вещества, находящиеся в недрах гигантских планет и реактивных взрывчатых веществах.Температуры, давления и плотности создавались при помощи удара высокоскоростного снаряда по мишени. Снаряды разгонял двухступенчатый лёгкий пушечный механизм до скоростей в 8 км/с (18,000 миль в час). Диаметр снарядов обычно составлял около 25 мм при толщине от 2-3 мм. Образцы были аналогичных размеров и толщины.Экспериментальные процессы длились порядка сотен наносекунд, что позволяло делать быстрые электрические измерения с временным разрешением в несколько десятков миллиардных долей секунды.В 2003 году Nellis ушёл из LLNL и присоединился к кафедре физики Гарвардского университета. После ухода он сотрудничал со специалистами Японии, России, Китая и Швеции.Nellis также активно участвовал в Международной ассоциации по развитию высокого давления науки и технологий (AIRAPT), занимав должности вице-президента с 1999 до 2003 года и президента — c 2003 до 2007. С 1998 по 2007 год он был редактором журнала Shock Waves.=

Наиболее известен за первое экспериментальное наблюдение металлической фазы плотного водорода, предсказанной Вигнером и Хантингтоном в 1935 году. Динамическое сжатие создаёт высокую температуру T и энтропию S на быстрое сжимание; их произведение TS определяет стабильность фазы через свободную энергию.Управляя амплитудой и временной формой ударного давления, можно достичь диссоциации молекул водорода в отдельные атомы при достаточно высокой плотности. Измеренные проводимости жидкого водород переходят от полупроводниковых к металлическим с достижением минимальной электропроводимостью по Мотту на давлении 1,4 миллиона бар (140 ГПа), что соответствует девятикратному увеличению плотности атомов жидкого водорода и расчетным температуре около 3000 Кельвин. Анализируемые данные подтверждаются измерениями Фортова с коллегами, которые также наблюдают металлические свойства дейтерия при множественных ударных воздействиях.\n Измеренные электрические проводимости жидкого SiH4 до давления в \(10^6\) ГПа при многократных ударно-волновых сжатиях согласуются с данными по измерению проводимостей, полученными ранее. После того как зависимость от давления была определена для электрической проводимости полупроводникового и металлического водорода (H), эти данные использовались в исследовании причин необычных магнитных полей планет Уран и Нептун, которые отличаются отсутствием дипольной или осевой симметрии. Магнетизм этих тел обусловлен конвекцией проводящих жидкостей внутри их недр; большая часть водорода в них находится под давлением около 100 ГПа, что приближает его к металлическому состоянию.Это означало бы, что магнитные поля формируются ближе к поверхности планет и включают вклады с несимметричными компонентами. В отличие от Земли или других планет с известным магнетизмом, Уран и Нептун представляют собой жидкие тела без сильных вращающихся слоев породы, которые могли бы передавать влияние их осевого движения на конвективные потоки.Эксперименты Неллиса по изучению поведения веществ при высоких давлениях и температурах имеют огромное значение для понимания внутренних структур гигантских планет как в нашей, так и других солнечных системах. В ходе своих исследований он также обнаружил аналогичные закономерности между поведением электронов при высоких динамических давлениях у металлов и сильнейших изоляторов — это явление напоминает Асимптотическую Свободу в субъядерной физике. В случае с диэлектриками этот переход происходит от локализованного направленного электронного взаимодействия к более компрессионному и менее структуризированному состоянию, характеризующему металлы.Его методика восстановления твердых веществ при давлении до миллиона бар позволила синтезировать метастабильные материалы для изучения их структурных свойств.

1987 - Член Американского Физического Общества (APS), секция физики конденсированных сред1998 - Премия Дувалла от Топической группы APS по сжатию ударной волны 2000 - Стажерская премия Лоуренса в Национальном лаборатории имени Ливермора (LLNL)2001 - Награда Бриджмена Международного общества высокого давления и технологийNellis (2017). Ультраконденсированное вещество при динамическом сжатии. Издательство Кембриджского университета.Неллес, В. Дж., Митчелл, А. С., ван Тейль, М., Девайн, Г. Дж., Трейнер, Р. Дж. и Браун Н. (1983) Уравнение состояния для молекулярного водорода и дейтерия при ударных давлениях в диапазоне 2-76 GPa (20–760 кбар), Журнал химической физики, 79, 1480-1486.Неллис, В. Дж., Мэйпл, М. Б. и Гебалле Т. Х. (1988). Синтез сверхпроводников в метастабильном состоянии при высоком динамическом давлении. In SPIE Vol. 878 Multifunctional Materials [Многофункциональные материалы], под ред. Р. Л. Беллингем: Общество оптической инженерии, стр. 2–9.Неллис, В. Дж., Уэйр С. Т. и Митчелл А. К. (1996) Металлизация водорода в Юпитере, Science, 273, 936-938.Чау Р., Митчелл А. Ц., Минич Р. В. и Неллис У. Дж. (2003). Металлизация жидкого азота и переход Мотта для сильно сжатых низко-зарядных веществ, Physical Review Letters, 90, 245501-1 - 245501-4.Чоу С., Неллес В. ДЖ., Ли Джиабо, ЛИ Цзунао, Чжао У и др (2015). Оптическое излучение, ударная опалесценция, температуры и плавление кристаллов Gd3Ga5O12 при сжатии от 41 до 290 ГПа. Журнал прикладной физики, 118, 055903-1 -055903-9.Уэйр С. Т., Митчелл А. К. и Неллис В. Дж. (1996). Металлизация жидкого молекулярного водорода при давлении в 140 ГПа (14 мбар), Physical Review Letters, 76, 1860-1863.Неллис У. ДЖ., Уэйр С. Т. и Митчелл А. К. (1999). Минимальная металлическая проводимость жидкого водорода при давлении в 140 ГПа (14 мбар), Physical Review B, 59, 3434-3449.Неллис У. Дж., Луис Э. и Эшкрофт Н. В. (1998). Металлизация жидкого водорода. Philosophical Transactions of the Royal Society, 356, 119–138.Неллес У. ДЖ. (2000). Создание металлического водорода. Scientific American, 282, стр. 84-90.Неллис В. Дж. (2019). Плотный квантовый водород. Low Temperature Physics/Fizika Nizhikh Temperatur, 45, 338–341.Арко А. ДЖ., Бродский М.Б и Неллес У.Дж. (1972) Спиновые флюктуации в Плутонии и других актиноидных металлах и соединениях, Physical Review B, 5, 4564-4569.Хаббард В. ДЖ., Неллис У. Дж., Митчелл А.К., Холмес Н.С., Лимайе С.С. и МакКендлесс П. К. (1991). Структура внутреннего Юпитера: сравнение с Ураном, Science, 253, стр. 648-651.Трунин Р. Ф., ред. (2001) Экспериментальные данные по ударному сжатию и адиабатическому расширению конденсированных веществ. Саров: Российский федеральный ядерный центр ВНИИЭФ.Канель Г. И., Неллис У. Дж, Савиних А.С., Разоренов С.В. и Раджендран А.М (2009). Реакция семи кристаллографических ориентаций сапфира на ударные напряжения 16-86 ГПа, Journal of Applied Physics, 106, 043524-1 -043524-10.Liu, H., Tse, J.S. и Nellis, W.J. (2015). Электрическая проводимость Al2O3 при ударном сжатии. Scientific Reports, 12823-1–12823-9.