查尔斯·彭斯·斯利克特 （1924—2018）

编译 博衍

查尔斯·彭斯·斯利克特是物理学磁共振领域的先驱，他撰写了该领域的经典著作《磁共振原理》。

查尔斯·彭斯·斯利克特Charles Pence Slichter

查尔斯·彭斯·斯利克特（Charles Pence Slichter）于2018年2月19日在科罗拉多州安详离世。凭借在科学领域做出的巨大贡献以及向人们传递的温情与乐观，斯利克特将永远为世人所铭记。

1924年1月21日，查理（即查尔斯）出生于纽约伊萨卡。二战期间，他在伍兹霍尔海洋研究所水下爆炸物研究实验室工作，并于1947年获得哈佛大学学士学位。之后，他继续留在哈佛大学深造，师从爱德华·珀塞尔（Edward Purcell），从事电子自旋共振研究，后获得物理学博士学位。随后，查理加盟伊利诺伊大学香槟分校物理系，成为一名讲师。两年后，他晋升为助理教授，1955年成为正教授，并在该校一直工作到退休。

查理的主要研究方向为核磁共振，其中涉及固体物理、材料科学和化学等诸多领域。1951年，他与从事化学研究的同事赫伯特·古托斯基（Herbert Gutowsky），以及古托斯基的学生大卫·麦考尔（David McCall）一起提出核自旋之间存在标量耦合，因此能够解释分子液体光谱中核磁共振谱线的分裂。标量耦合成为大多数后续通过核磁共振进行分子结构研究的基础，包括蛋白质和核酸的现代多维核磁共振。

1953年，查理和他的学生托马斯·卡弗（Thomas Carver）进行了第一次实验，证实了阿尔伯特·奥佛豪塞（Albert Overhauser）的反直觉预测，即金属电子自旋共振跃迁的饱和可以大幅增强核磁共振信号。实际上，在电子自旋的加热过程中，电子-核交叉弛豫会导致核自旋冷却。这种现象被称为奥佛豪塞效应，或者更通俗地说，动态核极化。目前，它广泛应用于众多化学和生物领域中，用以提高核磁共振的灵敏度。

1957年，查理和他的学生查尔斯·赫布尔（Charles Hebel）测量了铝在超导转变温度Tc（铝的Tc是1.17K）上下核自旋晶格弛豫速率的温度依赖性，这一工作几乎与超导电性理论（也称为BCS理论）的发展同步。他们发现，在低于Tc的条件下，弛豫（现在被称作“赫布尔-斯利克特”峰）立即增强，这为相干因子——BCS状态下具有相反自旋和动量的电子配对时所特有的因子——提供了直接的实验支持。毋庸置疑，超导铝中自旋晶格弛豫的赫布尔-斯利克特数据是有史以来最重要的单组核磁共振数据。

随后，查理和他的学生利用核磁共振技术来探测金属中磁性杂质的电子性质，研究出核磁共振方法，用以量化固体中缓慢的原子运动，并用核磁共振来表征过渡金属硒化物中的电荷密度波。从20世纪80年代中期开始，查理及其研究小组与埃克森公司的约翰·辛弗尔特（John Sinfelt）合作，对金属催化剂颗粒上的碳氢化合物的结构和化学特性进行了核磁共振研究。

1986年发现高温超导体之后，查理重新回归超导电性研究领域。在1988年至2012年的一系列论文中，他用核磁共振来阐述高超导温度铜氧化物在正常和超导态中的自旋极化率、自旋耦合和电荷调制等重要特性。他领导的团队还在准二维有机超导体中发现了非常规配对和磁性结构的最早证据。

查理一生获得过众多殊荣，包括1969年欧文·朗缪尔化学物理学奖和1996年奥利弗·巴克利凝聚态物理学奖（均由美国物理学会颁发），2007年获美国国家科学奖章。1965年至1969年，查理是林登·约翰逊总统的科学咨询委员会成员；1975年至1984年是国家科学委员会成员；1970年至1995年是哈佛大学科学咨询委员会成员。

几代磁共振光谱工作者都从查理撰写的教科书《磁共振原理》（Principles of Magnetic Resonance）中汲取了大量营养。该书于1963年第一次出版，而到1990年第三次出版时，内容已经增加了一倍。他对物理学的深刻理解、他的广博知识以及杰出的数学能力，都在这部经典著作中体现得淋漓尽致。

查理是一个多才多艺的人，而且乐观向上、慷慨大方。他一直喜欢讲述有关他的导师约翰·范弗莱克（John Van Vleck）和珀塞尔的故事以及他的63名研究生和博士后。他热切希望学生、年轻的同事甚至是泛泛之交都能参与科学和非科学话题的讨论。他有一个传统——给来访者拍照，并张贴在实验室的墙上，以此教导学生：“人，才是科学真正的实践者。”查理将会为世人深深缅怀。

资料来源 Physics Today