查爾斯·彭斯·斯利克特 （1924—2018）

編譯 博衍

查爾斯·彭斯·斯利克特是物理學磁共振領域的先驅，他撰寫了該領域的經典著作《磁共振原理》。

查爾斯·彭斯·斯利克特Charles Pence Slichter

查爾斯·彭斯·斯利克特（Charles Pence Slichter）于2018年2月19日在科羅拉多州安詳離世。憑借在科學領域做出的巨大貢獻以及向人們傳遞的溫情與樂觀，斯利克特將永遠為世人所銘記。

1924年1月21日，查理（即查爾斯）出生于紐約伊薩卡。二戰期間，他在伍茲霍爾海洋研究所水下爆炸物研究實驗室工作，并于1947年獲得哈佛大學學士學位。之后，他繼續留在哈佛大學深造，師從愛德華·珀塞爾（Edward Purcell），從事電子自旋共振研究，后獲得物理學博士學位。隨后，查理加盟伊利諾伊大學香檳分校物理系，成為一名講師。兩年后，他晉升為助理教授，1955年成為正教授，并在該校一直工作到退休。

查理的主要研究方向為核磁共振，其中涉及固體物理、材料科學和化學等諸多領域。1951年，他與從事化學研究的同事赫伯特·古托斯基（Herbert Gutowsky），以及古托斯基的學生大衛·麥考爾（David McCall）一起提出核自旋之間存在標量耦合，因此能夠解釋分子液體光譜中核磁共振譜線的分裂。標量耦合成為大多數后續通過核磁共振進行分子結構研究的基礎，包括蛋白質和核酸的現代多維核磁共振。

1953年，查理和他的學生托馬斯·卡弗（Thomas Carver）進行了第一次實驗，證實了阿爾伯特·奧佛豪塞（Albert Overhauser）的反直覺預測，即金屬電子自旋共振躍遷的飽和可以大幅增強核磁共振信號。實際上，在電子自旋的加熱過程中，電子-核交叉弛豫會導致核自旋冷卻。這種現象被稱為奧佛豪塞效應，或者更通俗地說，動態核極化。目前，它廣泛應用于眾多化學和生物領域中，用以提高核磁共振的靈敏度。

1957年，查理和他的學生查爾斯·赫布爾（Charles Hebel）測量了鋁在超導轉變溫度Tc（鋁的Tc是1.17K）上下核自旋晶格弛豫速率的溫度依賴性，這一工作幾乎與超導電性理論（也稱為BCS理論）的發展同步。他們發現，在低于Tc的條件下，弛豫（現在被稱作“赫布爾-斯利克特”峰）立即增強，這為相干因子——BCS狀態下具有相反自旋和動量的電子配對時所特有的因子——提供了直接的實驗支持。毋庸置疑，超導鋁中自旋晶格弛豫的赫布爾-斯利克特數據是有史以來最重要的單組核磁共振數據。

隨后，查理和他的學生利用核磁共振技術來探測金屬中磁性雜質的電子性質，研究出核磁共振方法，用以量化固體中緩慢的原子運動，并用核磁共振來表征過渡金屬硒化物中的電荷密度波。從20世紀80年代中期開始，查理及其研究小組與埃克森公司的約翰·辛弗爾特（John Sinfelt）合作，對金屬催化劑顆粒上的碳氫化合物的結構和化學特性進行了核磁共振研究。

1986年發現高溫超導體之后，查理重新回歸超導電性研究領域。在1988年至2012年的一系列論文中，他用核磁共振來闡述高超導溫度銅氧化物在正常和超導態中的自旋極化率、自旋耦合和電荷調制等重要特性。他領導的團隊還在準二維有機超導體中發現了非常規配對和磁性結構的最早證據。

查理一生獲得過眾多殊榮，包括1969年歐文·朗繆爾化學物理學獎和1996年奧利弗·巴克利凝聚態物理學獎（均由美國物理學會頒發），2007年獲美國國家科學獎章。1965年至1969年，查理是林登·約翰遜總統的科學咨詢委員會成員；1975年至1984年是國家科學委員會成員；1970年至1995年是哈佛大學科學咨詢委員會成員。

幾代磁共振光譜工作者都從查理撰寫的教科書《磁共振原理》（Principles of Magnetic Resonance）中汲取了大量營養。該書于1963年第一次出版，而到1990年第三次出版時，內容已經增加了一倍。他對物理學的深刻理解、他的廣博知識以及杰出的數學能力，都在這部經典著作中體現得淋漓盡致。

查理是一個多才多藝的人，而且樂觀向上、慷慨大方。他一直喜歡講述有關他的導師約翰·范弗萊克（John Van Vleck）和珀塞爾的故事以及他的63名研究生和博士后。他熱切希望學生、年輕的同事甚至是泛泛之交都能參與科學和非科學話題的討論。他有一個傳統——給來訪者拍照，并張貼在實驗室的墻上，以此教導學生：“人，才是科學真正的實踐者。”查理將會為世人深深緬懷。

資料來源 Physics Today