Carrington, Alan

Alan Carrington
Fødselsdato 6. januar 1934( 06-01-1934 )
Fødselssted
Dødsdato 31. august 2013( 31-08-2013 ) [1] (79 år)
Et dødssted
Land
Arbejdsplads
Alma Mater
Priser og præmier Fellow of the Royal Society of London ( 18. marts 1971 ) Corday-Morgan Prize [d] ( 1967 ) Faraday Lecture ( 1986 ) charter Marlow [d] ( 1966 ) Meldola-pris og medalje [d] ( 1963 ) Edward Harrison Memorial Prize [d] ( 1962 ) G. Davy-medalje ( 1992 ) Tilden Prize [d] ( 1972 ) Longstaff Award [d]

Alan Carrington ( eng.  Alan Carrington ; 6. januar 1934 , Greenwich  - 31. august 2013 , Winchester ) er en engelsk fysisk kemiker , en af ​​de mest berømte britiske spektroskopister i det 20. århundrede.

Biografi

Oprindelse og tidligt liv

Alan Carrington blev født den 6. januar 1934 i Greenwich , en historisk by ved Themsen øst for London . Han var det eneste barn af Albert og Constance Carrington. Albert var dårligt uddannet, men han kunne stadig læse og skrive. Under Anden Verdenskrig tjente Albert som soldat, i 1940 blev han taget ud af den britiske ekspeditionsstyrke fra Dunkerque , hvorefter han sluttede sig til den ottende armé i Nordafrika . Han havde evnen til at blive ekspert på ethvert område, der interesserede ham, fra frimærker til undulater, en egenskab, som hans søn også har arvet.

Alans mor, Constance Carrington (født Nelson), var et af seks børn i en familie baseret i det østlige London. Hun arbejdede på en lynlåsfabrik og vandt flere priser for sit arbejde.

I løbet af krigens fem år så Alan og hans mor ikke Albert. Alans barndom, ligesom mange af hans jævnaldrende, var stærkt påvirket af krigens barske realiteter. Han var blandt de tusindvis af børn, der blev evakueret fra London under Blitz; han var heldig at bo hos sin mor i de næste fem år hos en kærlig familie, familien Cliftons, i Godmanchester, vest for Cambridge . Han gik på en lille folkeskole, hvor han blev undervist af lærere, der også var evakueret fra London. Om lørdagen deltog han i St Mary's med sin mor og var fascineret af orglet; dermed opstod hans interesse for musik, som var med ham hele livet, samt hans kærlighed til fiskeriet og landskaberne i England. I 1945, i slutningen af ​​krigen, bestod Alan "11+"-eksamenen for at fortsætte sine studier i gymnasiet. Han vendte tilbage til London med sin mor.

Uddannelse

I efteråret 1945 gik han ind på Colph High School, der ligger i midlertidige bygninger i Louisham , en forstad til det sydøstlige London. Kolfskolen blev grundlagt i 1652, og de oprindelige bygninger blev ødelagt i 1944 under et bombardement. Alans præstation var gennemsnitlig; hans yndlingsfag var historie og geografi. Han havde en fremragende matematiklærer, men dette emne var ikke let for Alan. Han klarede sig godt i sine afsluttende eksamener og havde til hensigt at fortsætte sine studier. I modsætning til sin mor støttede hans far ham ikke i denne beslutning. Takket være en matematiklærer, der kom hjem til ham og overbeviste sin far, fortsatte Alan med at studere på Kolf Skole og valgte kemi, fysik og matematik som fag på før-universitetsniveau. Hans resultater var gode nok til senere træning.

Efter at have forladt skolen, kom Alan ind på University of Southampton ved Det Kemiske Fakultet. I september 1952 forlod han sit hjem og flyttede til South Stoneham House, som tidligere var ejet af en aristokratisk familie og nu fungerer som et herberg for studerende.

Lederen af ​​Institut for Kemi og Alans første mentor var professor N. K. Adam, F.R.S. , en fremtrædende videnskabsmand inden for overfladekemi. I slutningen af ​​første semester var Alan på listen over de bedste studerende ifølge resultaterne af eksamenssessionen. I kemi var han mest interesseret i tilgangen til små molekylers fysik. Dr. Edward Cartmells og Dr. Gerry Fowles' forelæsninger og bøger påvirkede hans fascination af kvanteteori . Han blev den bedste studerende i kemi såvel som i yderligere fag - fysik og matematik. Den sidste eksamenstime blev afholdt i juli 1955, og ifølge resultaterne modtog han en bachelorgrad med udmærkelse af anden grad. Han fik også muligheden for at fortsætte sine studier på Det Kemiske Fakultet som forskerstuderende.

Videnskabelig aktivitet

University of Southampton (1955–1957)

Alan sluttede sig til forskerholdet af Dr. M. C. C. Simons (medlem af Royal Society siden 1985), et ungt fakultetsmedlem i Institut for Kemi, som samarbejdede med Dr. D. D. I. Ingram, fakultetsmedlem i Institut for Elektronik og en forsker inden for spektroskopi Elektron paramagnetisk resonans (EPR) - en metode, der senere ville føre Alan til højderne af fysisk kemi.

Alan satte sig for at finde årsagen til den intense farvning af sådanne overgangsmetaloxyanioner som kaliumpermanganat og kaliummanganat . Kaliummanganat, opnået af kaliumpermanganat ved oxidation af sidstnævnte i en alkalisk opløsning, har en dyb smaragdgrøn farve; anionen MnO 4 2- har en uparret elektron, så den kan undersøges ved hjælp af EPR-metoden. Alan formåede at dyrke enkeltkrystaller af kaliumchromat indeholdende 1% kaliummanganat. Han arbejdede med udstyr til EPJ, skabt helt derhjemme. Manganatanionen havde en hurtig spin-gitter-relaksation, så det var nødvendigt at afkøle prøven til meget lave temperaturer for at registrere spektret - sådan afkøling blev opnået ved hjælp af flydende brint. Alans første to videnskabelige artikler blev offentliggjort i Journal of the Chemical Society i 1956 [2] . I løbet af undersøgelsen blev det fundet, at den intense farvning af kaliumpermanganat opstår på grund af overgangen af ​​en elektron fra en orbital delokaliseret ved fire oxygenatomer til en degenereret manganorbital.

Efter 2 års forskning i Southampton rejste Alan til University of Minnesota for at besøge Dr. John Wertz' laboratorium, som var på ferie i Oxford på det tidspunkt. Laboratoriet havde to fremragende kernemagnetiske resonans- og EPR-spektrometre, og Alan fik lov til at arbejde på dem i et år. Det var i dette laboratorium, at Alan begyndte sit uafhængige forskningsarbejde ved at studere EPR-spektret af aromatiske ioner i opløsning [3] . Han var fascineret af den hyperfine protonstruktur i frie organiske radikaler. Efter et år i Minneapolis vendte Alan tilbage til Southampton for at færdiggøre sit ph.d.-arbejde med den elektroniske struktur, spektrum og egenskaber af overgangsmetaloxyanioner. Han skrev til professor Christopher Longet-Higgins (FC) i Cambridge og bad om en plads i den teoretiske kemigruppe.

Cambridge, 1957–1967

Alan flyttede til Cambridge i august 1959. Han sluttede sig til Christopher Longet-Higgins, Andrew MacLachlan (RCF siden 1989) og en række andre videnskabsmænd i Theoretical Chemistry Group ved Institut for Organisk og Uorganisk Kemi ved University of Cambridge. Leder af fakultetet var Sir Alexander Todd , FRC (Nobelpristager 1957) og professor i uorganisk kemi Harry Emelius FRC. Fakultetet flyttede til en ny bygning på Lensfield Road i 1958; denne bygning husede også Det Fysisk-kemiske Fakultet. Alan kendte Andrew MacLachlan, siden sidstnævnte havde arbejdet i Southampton i 1957-58; det var mødet med Andrew, der overbeviste Alan om, at han havde brug for at kende mere teori.

Christopher Longuet-Higgins besluttede, at det ville være nyttigt for den teoretiske kemigruppe at lave noget eksperimentelt arbejde, så han og Alan indsendte en fælles ansøgning om finansiering til indkøb af et nyt EPR-spektrometer. Mens han ventede på nyt udstyr, skrev Alan et reviewpapir om EPR-spektret af overgangsmetalioner [4] . Da spektrometeret ankom, fortsatte Alan sit arbejde med aromatiske radikaler og radikale ioner. Blandt de opdagelser, der blev gjort i løbet af dette arbejde, var opdagelsen af ​​en hyperfin ændring i linjebredden i durosemiquinon-kationen, hvis årsag viste sig at være et intramolekylært skift, der forårsagede isomerisering til cis- og transformer [5] [6] . Et andet resultat var observation af justering af frie radikaler partikler i nematiske flydende krystaller [7] .

I 1960 blev Alan udnævnt til Fellow (senere Assistant Director of Research) ved Downing College. Udlandsrejser og invitationer til at forelæse på britiske universiteter blev faste begivenheder i Alans liv.

I 1964 ansporede ankomsten af ​​Berkeley-forsker Don Levy og forskningsstuderende Terry Miller fra University of Kansas arbejde med små frie radikaler i gasfasen. Det første undersøgte system bestod af en blanding af klor og oxygen, der bevægede sig gennem en resonator i et kvartsrør; forskere fik straks det første resultat - et smukt spektrum af den radikale ClO [8] . Det blev hurtigt efterfulgt af andre diatomiske radikaler [9] .

I 1966 fik Alan muligheden for at tilbringe et par måneder med Jim Hyde hos Varian Associates i Californien. Sammen udviklede de en ny mikrobølgeresonator, som især havde forstørrede ind- og udløbsåbninger. Dette forbedrede arbejdet med gasfasen markant og viste sig også at være nyttigt til at studere store faste prøver. Dette dannede grundlaget for enheden til dobbelt elektron-kerneresonans fra dette firma.

Southampton, 1967–84

Alan tiltrådte stillingen som professor i kemi ved University of Southampton i 1967. Det lykkedes ham at tage sit laboratorieudstyr med og installerede det i den gamle forsamlingshal.

Alan fortsatte sine studier i Southampton. Arbejdet med højopløselig elektronresonans er blevet udvidet til at omfatte triatomare radikaler som NCO, som er interessante eksempler på Renner-effekten, hvor den elektroniske degeneration af en lineær struktur fører til koblingen af ​​bevægelsen af ​​elektroner og kerner - denne effekt var fraværende i Born-Oppenheimer-tilnærmelsen [10] . Det første spektrum af et ikke-lineært triatomisk HCO-radikal med en fin og hyperfin struktur blev opnået [11] [12] . Alans interesse skiftede mod studiet af gasformige ioner ved hjælp af spektroskopi: i 1977 publicerede han sammen med Peter Sarre en artikel om spektret af CO + [13] , og i 1978 om emnet sub-Doppler laserspektroskopi af molekylære ioner i ionstrømme [14] . Et rigt spektrum af den simple diatomiske HD + [15] og den enkleste triatomiske H 3 + [16] blev opnået , hvilket skabte en vanskelig opgave for teoretiske kemikere.

I 1976 fik Alan en stilling i forskningsrådet og inden for 5 år var han helt fokuseret på forskning.

I 1979 blev Alan udnævnt til professor i forskning ved Royal Society. Denne stilling beklædte han indtil sin pensionering 20 år senere.

Oxford, 1984–87

Efter 17 år som professor i kemi i Southampton begyndte Alan at overveje at flytte; Oxford viste sig at være en attraktiv mulighed, da to af dets tidligere forskningsstuderende, John Brown og Brian Howard, var medlemmer af Physical Chemistry Laboratory (FCL). Alan flyttede sikkert ind i laboratoriet på anden sal. Han var medlem af Jesus College og boede der i et lille værelse fra mandag til fredag ​​bortset fra sin familie.

Alan tænkte på nye eksperimenter med det formål at opnå det elektroniske spektrum af hydrogenionmolekylet, H 2 +  - det enkleste molekyle. Instrumentet blev designet og bygget, men tidlige eksperimenter lykkedes ikke.

I sidste ende overbeviste vanskelighederne med at bo fem dage om ugen væk fra sin familie Alan om at vende tilbage til Southampton, så efter tre år i FHL flyttede han tilbage til University of Southampton.

Retur til Southampton, 1987–99

Eksperimenter med brint-ion-molekylet, påbegyndt i Oxford, blev endelig afsluttet med succes i Southampton. Resultatet var fremragende: et enkeltlinjespektrum på grund af en elektronisk overgang til det tunge hydrogenionmolekyle D 2 + [17] . Efterfølgende begyndte Alan at overveje den præcise måling af ionfluxspektret af stærkt exciterede HD + elektroniske tilstande , exciterede vibrationstilstande af det enkleste polyatomiske H3 + -molekyle og det ekstremt høje opløsningsspektrum af andre simple ioner [18] . Efterfølgende begyndte Alan at overveje den nøjagtige måling af spektret af ionfluxen af ​​stærkt exciterede elektroniske tilstande af HD + [19] . Dissociationen af ​​elektronfeltet er blevet brugt til at etablere ekstremt svagt bundne præ-dissociationsniveauer af molekylære ioner. Sådanne resultater er blevet en seriøs test for teoretikere, der kræver afvisning af de sædvanlige forenklede antagelser i Born-Oppenheimer-tilnærmelsen. Alan fortsatte med at arbejde med brintionmolekylet og andre lignende molekylære systemer indtil hans pensionering i 1999. Mikrobølgeforsøg er blevet udvidet til at omfatte tungere ioner som He…Ar + [20] og He…H 2 + [21] .

I slutningen af ​​90'erne var Alan involveret i den vellykkede oprettelse af det europæiske tidsskrift Physical Chemistry Chemical Physics fra Faraday Transactions-alliancen af ​​Royal Society og Berichte der Bunsen Gesellschaft für Physikalische Chemie.

Alans venner og kolleger fra Southampton og Oxford organiserede en konference og social begivenhed i januar 1999 på St John's College, Oxford for at markere Alans 65-års fødselsdag og hans forestående pensionering. Mere end 100 mennesker fra hele verden besøgte det. Alan holdt en tale, og hans familie og venner sørgede for god musik.

Opsigelse

Alan trak sig tilbage fra Royal Society og fra University of Southampton i en alder af 65 den 30. september 2000. Sammen med sin kollega John Brown skrev han en bog kaldet Rotational Spectroscopy of Diatomic Molecules [22] . At skrive begyndte før hans pensionering og fortsatte i hans hjem i Chandlers Ford. Det tog 5 år at færdiggøre det; bogen blev udgivet i 2003 af Cambridge University Press. Den indeholdt 1013 sider og 11 kapitler, hvor teorien om energiniveauer for kiselalgermolekyler blev udviklet og mange eksperimentelle metoder til at studere højopløsningsspektret af sådanne molekyler i gasfasen blev opsummeret.

Hobbyer og privatliv

Gennem hele hans liv var Alans vigtige hobbyer musik og sport. I løbet af sine skoleår var han medlem af koret i Holy Trinity Church i Iltham og spillede klaverduetter med sin ven Bob Stayton, en organist og korleder. Han perfektionerede også sit orgelspil i Royal Albert Hall.

I skolen var Alan medlem af rugbyholdet og kaptajn for cricketholdet , batsman og målmand.

I løbet af sit andet kandidatår i Southampton sluttede Alan sig til University Opera Society og akkompagnerede sangere på klaveret. I 1956 blev Gilbert og Sullivan's Patience iscenesat med Hilary Taylor fra Bristol, en engelsk studerende. Alan blev forelsket i hende. Forholdet mellem dem varede indtil slutningen af ​​Alans liv. De blev gift i St James Minster Church, Horsfair, Bristol den 7. november 1959.

Alan og Hilary fik tre børn født i Cambridge: Sarah (1962), Rebecca (1964) og Simon (1966). Alle blev senere succesfulde musikere. Alan og Hilary var medlemmer af koret i Cambridge Musical Society; Hilary var en hyppig solist ved college-koncerter.

Efter pensioneringen lyste Alan sit liv op med musik og skabelsen af ​​komplekse modeller af klassiske skibe, inklusive Victory og Cutty Sark. Alan og Hilary besøgte ofte Beaulieu, hvor Victory blev bygget. I det meste af sit liv var Alan storryger, men det lykkedes ham at holde op med denne vane i 2000.

Død

I 2011 blev Alan diagnosticeret med kræft i bugspytkirtlen. Den 31. august 2013 døde han på et hospital i Winchester omgivet af sin familie.

Priser og præstationer

Noter

  1. Professor Alan Carrington CBE FRS
  2. A. Carrington og MCR Symons struktur og reaktivitet af oxyanioner af overgangsmetaller.// Chem. Rev. - 1963. - 63 (5). - s. 443-460. - URL: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cr60225a001
  3. A. Carrington, F. Dravineks og MCR Symons Ustabile mellemprodukter. Del IV. Elektronspinresonansundersøgelser af univalente aromatiske carbonhydridioner.// J. Chem. Soc.- 1959 - 0 - 947-952 - URL: http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1959/jr/jr9590000947#!divAbstract Arkiveret 8. marts 2018 på Wayback Machine
  4. A. Carrington og HC Longuet-Higgins Elektronresonans i krystallinske overgangsmetalforbindelser.// Q. Rev. Chem. Soc.- 1960-14-427-452 - URL: http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1960/qr/qr9601400427#!divAbstract Arkiveret 8. marts 2018 på Wayback Machine
  5. A. Carrington og JR Bolton Linjebreddeskiftning i elektronspinresonansspektret af durosemiquinon-kationen.// Mol. Phys.- 1962 - 5 - 161-167 - URL: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00268976200100161
  6. A. Carrington Teori om linjebreddeskifte i visse elektronresonansspektre.// Mol. Phys.- 1962 - 5 - 425-431 - URL: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00268976200100481
  7. A. Carrington og GR Luckhurst) Elektronresonansspektrene for frie radikaler opløst i flydende krystaller.// Mol. Phys.- 1964 - 8 - 401-402 - URL: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00268976400100441?journalCode=tmph20
  8. A. Carrington og D.H. Levy Elektronresonansundersøgelser af frie radikaler i gasfasen. Påvisning af ClO, BrO og NS.// J. Chem. Phys.- 1966-44-1298-1299 - URL: http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1726819
  9. A. Carrington og PN Dyer Gasfaseelektronresonansspektre for BrO og IO.// J. Chem. Phys.- 1970-52-309-314 - URL: http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1672684
  10. A. Carrington og PN Dyer Elektronresonansundersøgelser af Renner-effekten.// Mol. Phys.- 1971-20-961-980 - URL: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00268977100100971
  11. A. Carrington, IC Bowater & JM Brown Mikrobølgespektroskopi af ikke-lineære frie radikaler. I. Generel teori og anvendelse på Zeeman-effekten i HCO.// Proc. R. Soc. Lond.- 1973-333-256-288 - URL: https://www.jstor.org/stable/78359?seq=1#page_scan_tab_contents Arkiveret 30. august 2018 på Wayback Machine
  12. PSH Bolman, JM Brown, A. Carrington og GJ Lycett Mikrobølgespektroskopi af ikke-lineære frie radikaler. II. Zeeman Effekt Studier af DCO. //Proc. R. Soc. Lond.- 1973-335-113-126 - URL: https://www.jstor.org/stable/78359?seq=1#page_scan_tab_contents Arkiveret 30. august 2018 på Wayback Machine
  13. A. Carrington og PJ Sarre Elektronisk absorptionsspektrum af CO+ i en ionstråle. // Mol. Phys.- 1978-35-1505-1521 - URL: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00268977800101131?journalCode=tmph20
  14. A. Carrington og PJ Sarre Sub-Doppler laserspektroskopi af molekylære ioner i ionstråler. // J. Physique- 1979 - 40 - 54-56 - URL: https://jphyscol.journaldephysique.org/fr/articles/jphyscol/abs/1979/01/jphyscol197940C113/jphyscol197940C113.html
  15. A. Carrington, J. Buttenshaw & R. A. Kennedy Vibrations-rotationsspektroskopi af HD+ ionen. // J. Mol. struktur. - 1982 - 80 - 47-69 - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0022286082872086
  16. A. Carrington og RA Kennedy Infrarødt prædissociationsspektrum for H3+ ionen. // J. Chem. Phys. — 1984 — 81 — 91-112 — URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0022286082872086
  17. A. Carrington, IR McNab & CA Montgomerie Observation af 2pσu − 1sσg elektroniske spektrum af D2+. // Fysisk. Rev. Lett. - 1988 - 61 - 1573-1575
  18. A. Carrington, IR McNab & CA Montgomerie Spektroskopi af den molekylære hydrogenion ved dens dissociationsgrænse. // Phil. Trans. R. Soc. Lond. - 1988-324 - 275-287 - URL: http://www.jstor.org/stable/38091?seq=1#page_scan_tab_contents Arkiveret 31. august 2018 på Wayback Machine
  19. A. Carrington, IR McNab & CA Montgomerie Laser excitation og elektrisk felt dissociationsspektroskopi af HD+ ionen. // Chem. Phys. Lett. - 1988-151 - 258-262 - URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0009261488852850
  20. A. Carrington, JM Hutson, MM Law, CA Leach, AJ Marr, AM Shaw & MR Viant Mikrobølgespektroskopi og interaktionspotentiale af den langrækkende He...Ar+ ion. // J. Chem. Phys. - 1995-102 - 2379-2403
  21. A. Carrington, D.I. Gammie, A.M. Shaw, S.M. Taylor & J.M. Hutson Observation af et mikrobølgespektrum af det langrækkende He…H2+-kompleks. // Chem. Phys. Lett. - 1996-260 - 395-405
  22. A. Carrington & JM Brown Rotationsspektroskopi af diatomiske molekyler. – Cambridge University Press
  23. Carrington; Alan (1934 - 2013  )
  24. Alan Carrington Arkiveret 31. august 2018 på Wayback Machine  

Links