Френк Реджина́льд Ну́ньєс Наба́рро (; 7 березня 1916, Лондон — 20 липня 2006, Париж) — південноафриканський фізик англійського походження, відомий своїм внеском у теорії дислокацій, пластичності та повзучості в металах. Рішучий противник апартеїду, автор значного доробку у фізиці твердого тіла й вищої освіти в Південно-Африканській Республіці. Член Лондонського королівського товариства.
Походження й освіта Френк Набарро народився 7 березня 1916 року в Лондоні в родині податкового інспектора Стенлі Нуньєса Набарро та шкільної вчительки Лії Коен. Його батько був нащадком західних сефардів, про що свідчить його прізвище Набарро, що означає «людина з Наварри» (провінція на півночі Іспанії), та ім'я Нуньєс («син Нуно»), яке дають кожній дитині в кожному поколінні західних сефардів. Це прізвище й ім'я, зрозуміло, успадкував і Френк.
З 7 до 14 років Френк Набарро навчався в в Кліторпсі в північно-східному графстві Лінкольншир, куди переїхали з ним та його молодшою сестрою батьки. Школа сповідувала традиції англіканської церкви. Під час навчання особлива увага надавалася ручній роботі по дереву та хімії. Перше Френку не дуже вдавалося, зате хімію він добре опанував. Тому, коли родина в 1930 році переїхала до Нотінгема і він продовжив навчання у , то вибрав фізику в додаток до хімії для здачі екзамену на атестат. У школі він мав чудового викладача фізики Г. Е. Джорджа, який зумів настільки захопити його цим предметом, що завдяки глибоким знанням з фізики Френк отримав стипендію в Новому коледжі в Оксфорді. До того він намагався отримати стипендію в Трініті-коледжі в Кембриджі, проте під час іспиту з фізики витратив надто багато часу, намагаючись самостійно вивести рівняння Пуазейля для потоку рідини через циліндричну трубу, тому не встиг належним чином вирішити інші завдання.
У Новому коледжі Оксфордського університету Френк Набарро зрозумів, що сильною стороною його мислення є теоретичний аналіз, і тому наполегливо вивчав фізичні та математичні наукові дисципліни. У коледжі його тьюторами (наставниками) були: з математики — Е. Г. К. Пул, а з фізики — С. П. Маккаллум. Він відвідував й особливо цінував лекції , Ервіна Шредінгера, Френсіса Саймона, Оґастуса Лава. 1935 року він отримав диплом з відзнакою з математики, 1937 року — диплом з відзнакою з фізики, а 1938 року — ще один диплом з відзнакою з математики.
На останній рік навчання він виїхав до Бристоля для проведення досліджень у місцевому університеті. Там його робота під керівництвом професора Невіла Мотта, майбутнього лауреата Нобелівської премії з фізики, присвячена кількісній оцінці напруження текучості (плинності) сплавів, зміцнених дисперсійним твердненням, принесла йому оксфордський ступінь бакалавра наук, еквівалентний ступеню магістра наук у будь-якому іншому навчальному закладі. Ступеня магістра довелося чекати після завершення Другої світової війни до 1946 року.
Професійна діяльність
Англійський період Свої дослідження у Бристольському університеті під керівництвом Невілла Мотта Френк Набарро розпочав з невдачі: через кілька місяців вивчення взаємодії стінок магнітних доменів з перешкодами він виявив, що проблема була вже вирішена німецькою дослідницькою групою Річарда Беккера. Мотт запропонував змінити тему дослідження на вивчення впливу взаємодії дислокацій із перешкодами на механічну міцність кристалічних тіл. Френк із запалом розпочав дослідження за новою тематикою. Результати досліджень у Бристолі були настільки успішними, що їх було опубліковано протягом 1940 року в чотирьох статтях. Потяг Набарро до квантової механіки знайшов відбиття у роботі з про орієнтацію ядерних спінів у металах.
Інший напрямок досліджень Набарро, запропонований і керований Невілом Моттом — дислокаційні механізми пластичності й зміцнення матеріалів — став провідним у його подальшій науковій діяльності. 1940 року ця тематика перебувала у зародковому стані, оскільки визначальна роль дислокацій у пластичності металів була визнана тільки в 1934 році незалежно Джефрі Тейлором, Еґоном Орованом і Майклом Поланьї. Опубліковані Набарро у 1940 році статті за цим напрямком були оцінені науковою спільнотою як виняткове досягнення молодого фізика.
Надзвичайно перспективні дослідження Френка Набарро перервалися з початком Другої світової війни. Протягом усього періоду війни він працював в оперативно-дослідницькій групі Британської армії з протиповітряної оборони. Спочатку короткочасно був офіцером-дослідником у складі команди під керівництвом Патріка Блекетта (лауреат Нобелівської премії з фізики 1948 року), до якої входили Ендрю Філдінг Гакслі (лауреат Нобелівської премії з фізіології та медицини 1963 року), Арчибальд Гілл (лауреат Нобелівської премії з фізіології та медицини 1922 року) та Моріс Вілкс. Пізніше на посаді старшого інженера-дослідника він перейшов до команди під керівництвом південноафриканця , який згодом став першим президентом (1945—1950) Південної Африки та керівником відділу досліджень Управління з атомної енергії Великої Британії. Під керівництвом Шонленда команда вивчала вплив попереднього бомбардування на ефективність захисту противника під час вторгнення і зробила значний внесок у застосування радарів для протиповітряної оборони. У цій команді, крім інших завдань, Набарро вивчав також ефективність зенітних снарядів, звернувши увагу Мотта на розв'язання проблеми дифракції, яка впливала на точність зенітних радіолокаційних станцій. На відзнаку заслуг перед Великою Британією у воєнний період Френка Набарро в 1946 році нагородили орденом Британської імперії.
Після закінчення війни Френк Набарро отримав від Королівського товариства дослідницьку стипендію Воррена і відновив свої дослідження в Бристольському університеті в групі Мотта. Під час бристольського періоду Набарро досяг важливих успіхів у розвитку теорії пластичності металів та дислокаційної теорії зміцнення. Він описав атомну структуру дислокацій у кристалах, вивчав взаємодію між дислокаціями та звуковими хвилями й виконав фундаментальну переоцінку моделі Рудольфа Паєрлса для визначення сили опору кристалічної ґратки ковзанню дислокацій, яку відтоді називають напруженням Пайєрлса—Набарро. Ще одна важлива робота цього періоду описувала пропорційну залежність кількості однотипних дислокацій у скупченні перед перешкодою від прикладеного напруження зсуву. Хоча математичний вираз цієї залежності допоміг сформулювати професор математики Г. А. Гейлбронн, проте він відмовився від авторства, оскільки вважав, що виконав суто механічну роботу. Пізніше цей аналіз Набарро значно розширив у співпраці з Ф. С. Франком і у статті, опублікованій у 1951 році в журналі Philosophical Magazine. Стаття показувала визначальну роль напружень від скупчень дислокацій перед перешкодами в зміцненні та руйнуванні кристалів і мала далекосяжні наслідки, оскільки на неї посилалися усі наступні роботи та підручники з деформаційної поведінки кристалічних матеріалів. В іншому дослідженні Набарро звернув увагу на те, що в умовах високих температур під впливом прикладеного напруження відбувається термодинамічно стимульоване перетікання вакансій із розтягнутих ділянок зерна у стиснуті й, відповідно, дифузія атомів у зворотному напрямку спричиняє деформацію повзучості у напрямку розтягування. 1950 року, невдовзі після публікації ідеї Набарро, детальнішу версію опублікував , а явище отримало назву дифузійної повзучості Набарро—Герінга.
Завдяки вагомим результатам досліджень Набарро запросило його відвідати щорічні збори товариства у Штутгарті у вересні 1948 року в статусі почесного гостя. Набарро став одним із перших дослідників світового рівня, які відвідали зруйновану Німеччину. Його лекції щодо дислокаційних механізмів пластичності були сприйняті з великим зацікавленням і пошаною. Перекладачкою під час візиту була Доріс Кульманн-Вілсдорф, яка щойно здобула ступінь доктора філософії з матеріалознавства в Гетінгемському університеті. Ця зустріч поклала початок їхній дружбі й тісним науковим стосункам спочатку в Бристольському університеті в групі Мотта, а пізніше — в Південній Африці в Вітватерсрандському університеті. Ця дружба не перервалася і коли Кульманн-Вілсдорф разом з родиною переїхала в США, де викладала в університетах Пенсильванії та Вірджинії.
1949 року за попередньою домовленістю Мотта з Аланом Коттреллом Френк Набарро переїхав до Бірмінгема, де став читати лекції на факультеті металургії Бірмінгемського університету та проводити наукові дослідження в групі Коттрелла. Для молодого вченого це був потужний інтелектуальний стимул працювати в колективі таких видатних науковців, як Алан Коттрелл, Брюс Білбі, Рудольф Пайєрлс, Роберт Кан. У Бірмінгемі Набарро продовжив роботу над своєю монографією про теорію дислокацій, яку розпочав у Бристолі; доклав багато зусиль для розрахунку взаємодії коливань кристалічної ґратки та електронів провідності з дислокаціями; дав теоретичне обґрунтування закону Шміда, який визначає приведене напруження зсуву, після досягнення якого розпочинається пластична деформація монокристала; опублікував розлогий огляд математичної теорії стаціонарних дислокацій, використаний пізніше в його монографії. За наукові здобутки цього періоду в 1953 році Набарро надали звання доктора наук Бірмінгемського університету.
Південноафриканський період Десь через 6 років після завершення світової війни Безіла Шонленда попросили підшукати кандидатуру на посаду керівника кафедри фізики у Вітватерсрандському університеті Йоганнесбурга. Шонленд переконав Набарро переїхати в Південну Африку, де сподівалися, що керівництво кафедрою видатним науковцем стимулюватиме інтерес до розвитку досліджень матеріалів у країні. 1953 року, попри складну й непевну політичну ситуацію в Південно-Африканській Республіці (період узаконення апартеїду), Набарро разом із дружиною Делзіел й двома дітьми перебрався туди й очолив кафедру фізики Вітватерсрандського університету. Він вибрав цю пропозицію з-поміж інших, приваблений кліматом (старший син був астматиком) і підтримкою Шонленда. Набарро з дружиною мали намір залишатися в Африці п'ять—десять років, але залишилися на все життя.
Його кандидатуру на посаду керівника затвердила Рада наукових і промислових досліджень Південної Африки (CSIR) — африканська науково-дослідна організація, заснована у 1945 році для координації міждисциплінарних досліджень та технологічних інновацій, які б сприяли покращенню якості життя південноафриканців. CSIR визнала дослідницький відділ Набарро своїм відділом фізики твердого тіла (Solid State Physics Research Unit — SSPRU), який пізніше включили в науково-дослідну структуру університету.
Шонленд поставив перед Набарро завдання підняти стандарти фізичного профілю навчання й досліджень в університеті на міжнародний рівень, а це вимагало певних складних рішень, у першу чергу щодо підвищення рівня кадрового потенціалу кафедри. За кілька років керівництва кафедрою Набарро значно укріпив і розвинув науково-дидактичний склад кафедри фізики. Він створив групу, яка працювала з ним у галузі механічних властивостей матеріалів, однак не прагнув фаворизувати цей напрямок досліджень. Навпаки, завдяки його успішній кадровій політиці напрямки досліджень кафедри були диверсифіковані створенням відділів ядерної магнітно-резонансної спектроскопії, фізики низьких температур, оптичної спектроскопії, теоретичної фізики. Згодом відбулася експансія в суміжні галузі, такі як мессбауерівська спектроскопія, фізика високого тиску й теорія конденсованого середовища. Набарро стимулював створення підрозділу електронної мікроскопії, очоленого Джоном Метьюзом, який незабаром отримав визнання в дослідженнях епітаксії.