Clifford G. Shull tidak hanya melihat atom. Dia menemukan cara untuk melihatnya menggunakan partikel tak kasat mata yang menembus benda padat seperti hantu.

Lahir di Pittsburgh pada tahun 1915, Shull menjadi salah satu tokoh terpenting dalam fisika abad ke-20. Dia meninggal di Medford, Massachusetts, pada tahun 2001. Namun warisannya tetap hidup dalam diri setiap ilmuwan material yang ingin mengetahui apa yang terjadi di dalam paduan logam atau kisi kristal.

Pada tahun 1994, ia berbagi Hadiah Nobel Fisika dengan Bertram N. Brockhouse. Penghargaan ini mengakui terobosan spesifik: teknik hamburan neutron. Khususnya, difraksi neutron.

Ini bukan sekedar teori. Itu adalah sebuah alat. Dan itu mengubah cara kita menganalisis materi.

Metode Partikel Hantu

Untuk memahami mengapa karya Shull penting, Anda harus memahami masalahnya dengan cahaya. Cahaya tampak mempunyai panjang gelombang. Atom lebih kecil dari panjang gelombang itu. Jadi Anda tidak dapat melihat atom satu per satu dengan mikroskop standar. Ini seperti mencoba merasakan bentuk butiran pasir sambil memakai sarung tangan oven.

Shull menggunakan neutron.

Neutron tidak memiliki muatan listrik. Mereka tidak memantulkan elektron seperti elektron. Mereka melewati awan elektron yang mengelilingi atom. Hal ini menjadikannya sempurna untuk menyelidiki inti atom dan struktur atom itu sendiri.

Metode Shull sangat elegan. Dia mengambil seberkas neutron dengan panjang gelombang tunggal. Dia menembakkannya ke suatu material. Neutron menghantam atom-atom dalam material tersebut. Mereka berpencar.

Pola yang dihasilkan direkam pada film fotografi. Pola itu mengungkapkan posisi relatif atom. Rasanya seperti mendapatkan sidik jari.

Dari Oak Ridge ke MIT

Jalur karier Shull tidak linier. Dia mendapat gelar B.S. dari Carnegie Institute of Technology pada tahun 1937. Kemudian gelar Ph.D. dari Universitas New York pada tahun 1941.

Namun pekerjaan sebenarnya terjadi di Oak Ridge National Laboratories di Tennessee.

Dari tahun 1946 hingga 1955, Shull bekerja di bawah bimbingan Ernest O. Wollan. Wollan adalah pelopor penelitian hamburan neutron. Shull membangun di atas fondasi itu. Dia tidak hanya meniru karyanya. Dia menyempurnakannya.

Dia mendemonstrasikan difraksi magnetik. Ini sangat besar. Hal ini memungkinkan para ilmuwan untuk melihat bagaimana momen magnetik diatur dalam material. Hal ini membantu menjelaskan superkonduktivitas dan fenomena magnetik lainnya.

Dia juga membantu mengembangkan instrumen untuk analisis kristalografi rutin. Sebelum Shull, difraksi neutron adalah eksperimen khusus. Setelah dia, itu adalah alat standar.

Mengapa Ini Masih Penting

Shull pindah ke Massachusetts Institute of Technology (MIT) pada tahun 1955. Dia tinggal di sana sampai pensiun pada tahun 1986. Dia mengajar. Dia meneliti. Dia terus mendorong batas-batas apa yang bisa diukur.

Saat ini, teknik hamburan neutron digunakan di mana-mana.

  • Mereka membantu merancang baterai yang lebih baik.
  • Mereka menganalisis stres pada sayap pesawat.
  • Mereka mempelajari struktur protein untuk pengembangan obat.

Prinsip dasarnya tidak berubah. Seberkas neutron mengenai sampel. Neutron yang tersebar memberi tahu kita di mana atom berada.

Namun aplikasinya telah meledak.

Shull menunjukkan kepada kita bahwa jika Anda tidak dapat melihat sesuatu dengan