正文 第6章 1977年諾貝爾物理學獎——電子結構理論(2 / 2)

1977年獲得諾貝爾物理學獎的另一位物理學家莫特是英國物理學家,1905年9月30日出生於英國利茲,1927年在劍橋大學獲碩士學位,1929~1933年先後在曼徹斯特大學和劍橋大學任數學講師,1933~1954年任布裏斯托爾大學物理學教授,1936年當選為英國皇家學會會員,1954年起任劍橋大學卡文迪什實驗室教授和主任,直到1971年退休,退休後繼續在劍橋大學進行研究工作。

莫特早期研究原子碰撞理論,並與馬塞在1933年聯名出版了《原子碰撞理論》一書,這本書一直被人們當作權威著作,書中討論了帶電粒子的“莫特散射”。後來莫特轉入固體物理學的研究,在金屬導體、離子晶體、半導體等方麵廣泛的課題上,作出了許多有影響的工作。1936年莫特和瓊斯合著的《金屬與合金性質的理論》以及1940年和格尼合著的《離子晶體中電子過程》兩書,以鮮明的物理圖像,從理論上綜合闡明了十分豐富的固體物理現象,對現代固體物理學的形成和發展有重要的影響。

莫特提出在過渡金屬中電子對導電的作用可分為兩種方式。一種方式是電子形成電流,另一種方式是“懶惰”電子產生磁性,而散射作用就是因此產生的。

第二次世界大戰後,莫特和他的學派研究了晶體缺陷及其對力學性質的影響。這個時期他還提出後來被稱為“莫特轉變”(金屬-絕緣體轉變)的基本概念。

自20世紀60年代起,莫特致力於發展無序體係及非晶態物質的電子理論,他的工作有力地推進非晶態物質的研究,1971年莫特和戴維斯在合著的《非晶態物質的電子過程》一書中總結了這門學科的發展。

莫特在1996年8月8日去世。

範弗萊克是美國理論物理學家,主要從事原子結構的量子理論、磁學、原子價理論、原子和分子光譜、鐵磁共振和鐵氧體共振等方麵的研究,他是現代磁學的創始人之一。他把物質的磁性和原子結構聯係起來,運用量子力學,對一係列化學元素中的單個原子的磁性作出了精確解釋。1926~1928年,正值量子力學興起之際,他及時地研究了抗磁性和順磁性的量子力學理論,得到了對於不對稱原子和分子的抗磁磁化率的順磁附加項,證明在某些抗磁性分子中(例如O2)會出現順磁性,提出了在順磁物質中的磁化率與溫度無關的概念。這一現象被稱為範弗萊克順磁性。他注意到在金屬中出現定域磁矩時電子運動之間的相互作用——電子相關性。1941年範弗萊克發展了晶體內部配位場理論,對反鐵磁性作出了詳細解釋。配位場理論至今仍是解釋複雜化合物中化學鍵圖像最有力的工具,這一理論在解釋各種元素和化合物的磁學、電學及光學性質時,考慮的是某些特殊原子中的電子所受鄰近原子的影響。

範弗萊克還對自由分子光譜及固體離子光譜理論、順磁弛豫和順磁共振理論有過貢獻。在第二次世界大戰中他做過雷達研究。他發現大氣中的水分子會吸收波長為1.25cm的雷達波,而氧分子則對0.5cm波長的雷達波有類似效應,這一發現對雷達係統和後來的雷達通訊及射電天文學的發展有重要意義。

範弗萊克1899年3月13日出生於美國康涅狄格州的米德爾城(Middletown),他是數學教授的兒子。1920年畢業於威斯康星大學,隨後進入哈佛大學。在哈佛大學學物理時被肯布爾教授的量子力學課深深地迷住了,從此決心進行量子理論的研究,並在肯布爾教授的指導下作博士論文,題目是計算氦原子的結合能。他從事磁學研究前後近50年,人稱現代磁學之父。

範弗萊克於1980年10月27日去世。