葉夫根尼·康斯坦丁諾維奇·扎沃伊斯基(,;),蘇聯物理學家,電子自旋共振(EPR)的發現者,同時據信在1941年時便觀測到核磁共振,比费利克斯·布洛赫和爱德华·珀塞尔的初次有效發現要早五年,但由於無法重視且不合乎磁場空間均勻性的要求而未獲認可。
1919年,康斯坦丁因積勞成疾而去世,艾莉薩薇塔為求舉家溫飽而攜眷暫時移居至鄉村,直至六年後才搬回喀山。葉夫根尼在1926年入讀喀山大学,雙主修數學和物理學,其當時已是一位經驗老道的業餘工程師,曾經自組過一台無線電收信機,也有許多有待實現的發明及度量想法。
生涯
研究共振現象
物理研究所大樓前的扎沃伊斯基半身像]]
1933年,扎沃伊斯基開始系統性地研究物質與電磁波間相互作用。他召集了、A·V·涅斯梅洛夫(A. V. Nesmelov)和後來的等來自不同背景,又才華橫溢的理論和實驗物理學家,組建一個理論物理小組。
扎沃伊斯基對伊西多·拉比在1938年做出靜磁場中分子束與電磁波相互作用的開創性發現,即核磁共振(NMR)很感興趣,遂召集其理論物理小組該項技術,並在第二次世界大戰期間與科濟列夫及阿爾特舒勒三人一起聯名發表論文。1940年至1941年左右,在擁有足夠靈敏的探測系統的情況下,扎沃伊斯基和其團隊嘗試檢測在固體和液體中的核磁共振,並成功收集到共振訊號,但卻可能無法符合磁場空間均勻性的嚴格要求,而該訊號本身亦不穩定,且難以重現。最終該研究成果遭到摒棄,後期工作也因蘇德戰爭爆發的關係而中止,戰後亦未繼續。费利克斯·布洛赫和爱德华·珀塞尔在五年後的1945年至46年間分別改良了扎沃伊斯基團體在液固態方面的檢測技術,成功觀測到穩定的核磁共振信號,兩人也因此共享1952年的諾貝爾物理學獎。
從1943年開始,扎沃伊斯基轉而關注對磁場均勻性的需求要低得多的電子自旋共振(EPR)。他為此做好了充足的準備,特別是用更為精確的柵極電流電子技術取代原有的量熱法,同時在主靜磁場中增加一個小型交流磁場,以此極大化檢測靈敏度及放大諧振訊號,並將其直接輸出至示波器。1944年,扎沃伊斯基在氯化铜(CuCl2·2H2O)、硫酸銅和硫酸锰等鹽中檢測到EPR訊號。這項革命性發現造成蘇聯科學界的空前轟動,最初甚至不受包括彼得·卡皮察等同行認可,直到他在莫斯科從頭開始組裝EPR光譜儀並重現其研究成果時才釋除所有疑慮。
晚年生涯與逝世
扎沃伊斯基在1947年應伊戈尔·库尔恰托夫的邀請從喀山遷至莫斯科,在當地蘇聯科學院旗下的原子能研究所(IAE)工作。他隨後移居至保密行政區阿尔扎马斯-16,參與苏联原子弹计划。回到IAE後,扎沃伊斯基潛心開發檢測儀,並在1952年發明用於檢測核反應的新型冷發光相機。
1972年,扎伊沃斯基染上重病,迫使他離開科學界。他曾在1958年至1970年被提名諾貝爾獎35次,其中33次為物理學獎,其餘兩次則是化學獎。
在扎沃伊斯基在1977年逝世後,他對電子自旋共振的發現貢獻得到國際EPR學會(International EPR Society)的認可,並以其名字設立了「扎沃伊斯基獎」。喀山和交界處有一條街名叫「」。1997年,喀山联邦大学在其主樓246號室,即扎沃伊斯基發現電子自旋共振的地方開設「E·K·扎沃伊斯基實驗室博物館」。
參考資料
延伸閱讀
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