克利福德·沙尔（1994年诺贝尔物理学奖得主）
克利福德·沙尔（Clifford Shull，1915年9月23日—2001年3月31日），美国物理学家，因"中子散射技术的发展"与伯特伦·布罗克豪斯共同获得1994年诺贝尔物理学奖。沙尔奠定了中子衍射方法的基础，使科学家得以探测物质中原子的精确位置和磁结构。
| 出生 | 1915年9月23日，美国宾夕法尼亚州匹兹堡 |
| 逝世 | 2001年3月31日，美国马萨诸塞州梅德福 |
| 国籍 | 美国 |
| 身份 | 物理学家 |
| 获奖年份 | |
| 奖项类别 | |
| 获奖理由 | 中子衍射技术 |
生平
克利福德·沙尔1915年9月23日出生于美国宾夕法尼亚州匹兹堡。他在当地完成基础教育后，进入卡内基理工学院（现卡内基梅隆大学）学习物理学，1937年获学士学位。随后他进入纽约大学深造，1941年获得博士学位，博士论文研究方向为核物理。
博士毕业后，沙尔先在美国一家工业实验室短暂工作，随后于1946年加入位于田纳西州橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory）的克林顿实验室。正是在这里，他开启了中子散射研究的职业生涯。1955年，沙尔转至麻省理工学院（MIT）担任物理学教授，直至1986年退休。2001年3月31日，他在马萨诸塞州梅德福去世，享年85岁。
学术生涯
沙尔在橡树岭国家实验室期间，正值二战结束后反应堆技术走向和平应用的时期。实验室拥有当时世界上功率最强的研究反应堆之一，为中子束实验提供了独一无二的条件。
沙尔认识到，中子作为一种电中性的粒子，具有与其波长相关的波粒二象性，可以像X射线衍射晶体一样用于探测物质结构。但与X射线不同，中子与原子核相互作用而非与电子云相互作用，这使得中子对轻元素（如氢）特别敏感，并能区分相邻元素（如铁和钴）。此外，中子具有磁矩，可以探测物质的磁结构。
1946年至1955年间，沙尔建立并完善了中子衍射实验方法。他首先在NaCl晶体上演示了中子衍射效应，随后将这一方法应用于确定磁性材料的自旋排列——这是X射线无法做到的。他系统性地测量了大量晶体和磁性材料的中子衍射图案，为中子散射作为物质结构分析的标准工具奠定了基础。
1955年迁至MIT后，沙尔继续推进中子散射技术在凝聚态物理中的应用，培养了一大批该领域的后继人才。
获奖成就
沙尔一生获得多项荣誉：
- 1956年，当选美国国家科学院院士
- 1994年，与伯特伦·布罗克豪斯共同获得诺贝尔物理学奖，以表彰他们"发展中子散射技术"的贡献——沙尔贡献于中子衍射，布罗克豪斯贡献于中子能谱学
- 美国物理学会会士
- 卡内基理工学院杰出校友奖
- 获国际中子散射学会终身成就奖等多项荣誉
1994年诺贝尔奖的授予使中子散射这一重要但相对"小众"的研究领域获得了公众的广泛认知。
历史贡献
沙尔的科学贡献可概括为三个方面：
第一，创立中子衍射法。他首次证明热中子束在晶体中的衍射现象，奠定了利用中子研究物质结构的方法论基础。
第二，磁性结构测定。沙尔利用中子的磁矩与原子磁矩相互作用，首次测定了反铁磁性物质（如MnO）的磁结构，打开了磁有序研究的大门。这一成果对理解固体的磁性质具有根本意义。
第三，推动中子散射成为跨学科工具。他将中子衍射应用于化学、材料科学和生物学，例如氢原子位置的精确确定、合金中的原子有序化、高分子链构象等，使中子散射成为物理学家、化学家和材料科学家都依赖的通用分析手段。
轶事典故
沙尔性格低调谦逊，专注于实验工作。诺奖公布时，许多媒体甚至一时找不到他的照片，因为他极少接受采访。他曾开玩笑说，自己做的是"那些永远上不了头条的研究"。
在橡树岭时期，实验室的仪器条件相当原始，沙尔和同事常常需要自己动手搭建和改装设备。有一次，为获得更好的中子束，他甚至在反应堆大厅里熬夜调试仪器，安保人员巡夜时差点把他当成可疑人员。
沙尔与布罗克豪斯研究方向完全不同——沙尔做衍射，布罗克豪斯做能谱——但诺奖委员会将二者并列，体现了对中子散射技术两个维度的完整认可。沙尔本人对此非常满意，称诺奖委员会做出了"明智的选择"。
退休后，沙尔仍保持对物理学的热情，常去MIT图书馆翻阅最新期刊。他的学生回忆，即使80岁高龄，沙尔还能清楚地回忆出几十年前每个实验的细节数据。
参考文献
- 诺贝尔奖官方网站：Clifford Shull – Biographical. NobelPrize.org
- Mason, T. E. et al. (2006). "Clifford G. Shull". Physics Today, 54(7)
- 卡内基梅隆大学校史档案：Clifford Shull资料
- Moon, R. M. (2002). "Clifford G. Shull (1915–2001)". Nature, 417
- MIT新闻办公室：Clifford Shull讣告，2001年4月5日
- Shull, C. G. (1995). "Early development of neutron scattering". Reviews of Modern Physics (诺贝尔演讲)