ロバート・S・マリケン

ロバート・サンダーソン・マリケン（Robert Sanderson Mulliken ForMemRS） ^[1]（1896年6月7日 - 1986年10月31日）は、アメリカの物理学者および化学者であり、分子軌道理論の初期の発展、すなわち分子の構造を計算する分子軌道法の精緻化に主に貢献した。マリケンは1966年にノーベル化学賞、 1983年にプリーストリー賞を受賞した。 ^[2]

ロバート・マリケンはマサチューセッツ州ニューベリーポートで生まれた。父のサミュエル・パーソンズ・マリケンはマサチューセッツ工科大学の有機化学の教授だった。子供の頃、ロバート・マリケンは植物の名前と植物学上の分類を学び、一般的には優秀だが選択的な記憶力を持っていた。例えば、彼はドイツ語を大学で科学ドイツ語の授業をスキップできるほど習得したが、高校のドイツ語の先生の名前を思い出せなかった。彼はまた、まだ子供のころ、物理化学者のアーサー・エイモス・ノイズと知り合いだった。

マリケンは、父親が有機化合物の同定に関する4巻本のテキストを執筆した際に編集作業の一部を手伝い、有機化学命名法の専門家となった。

ニューベリーポートの高校で、マリケンは科学のカリキュラムを履修した。1913年に卒業し、父親が先に獲得していたMITの奨学金を獲得した。父親と同様に化学を専攻した。学部生のころには、有機塩化物の合成に関する最初の論文を発表する研究を行っていた。将来の進路が定まらなかったため、カリキュラムに化学工学のコースをいくつか取り入れ、マサチューセッツ州とメイン州の化学工場を見学して夏を過ごした。1917年にMITで化学の学士 号を取得した。

当時、米国は第一次世界大戦に参戦したばかりで、マリケンはワシントン DCのアメリカン大学に就職し、ジェームズ・B・コナントのもとで毒ガスの製造に携わった。9 か月後、陸軍化学戦部に徴兵されたが、同じ仕事を続けた。彼の研究室技術はまだまだ不十分で、火傷のため何ヶ月も勤務できなかった。その後、ひどいインフルエンザにかかり、戦争が終わったときも入院していた。

戦後、彼は酸化亜鉛とカーボンブラックがゴムに与える影響を研究する仕事に就いたが、これは自分が追求したい化学ではないとすぐに判断し、1919年にシカゴ大学の博士課程に入学した。

マリケンは、1921年に蒸発による水銀同位体の分離に関する研究で博士号を取得し、この方法による同位体分離を続けた。シカゴ大学在学中、ノーベル賞受賞物理学者ロバート・A・ミリカンの講義を受け、古い量子論に触れた。また、ヘルマン・I・シュレジンジャーのジボランに関する研究に触れて、奇妙な分子に興味を持つようになった。

シカゴでは、彼は全米研究会議(NRC)から助成金を受けており、同位体分離に関する研究の多くをこの助成金で賄っていた。NRC の助成金は 1923 年に 2 年間延長され、窒化ホウ素 (BN) などの二原子分子のバンド スペクトルに対する同位体効果を研究することができた (分子を B ¹⁰および B ^{11と比較)。彼は}ハーバード大学に進み、フレデリック A. サンダースから分光法を、EC ケンブルから量子論を学んだ。当時、彼はJ. ロバート オッペンハイマーや、ジョン H. ヴァン ヴレック、ハロルド C. ユーリーなど、多くの将来のノーベル賞受賞者と交流することができた。また、ニールス ボーアとともに研究していたジョン C. スレーターとも出会った。

1925年と1927年にマリケンはヨーロッパに渡り、エルヴィン・シュレーディンガー、パウル・A・M・ディラック、ヴェルナー・ハイゼンベルク、ルイ・ド・ブロイ、マックス・ボルン、ヴァルター・ボーテ（いずれも後にノーベル賞受賞者）や当時ボルンの助手だったフリードリヒ・フントなど、優れた分光学者や量子理論家らと研究を行った。彼ら全員とヴォルフガング・パウリは、やがて古い量子理論に取って代わる新しい量子力学を開発していた。マリケンは特にフントの影響を受けた。フントは二原子分子のバンドスペクトルの量子的解釈に取り組んでおり、マリケンがハーバード大学で研究していたのと同じスペクトルであった。1927年にマリケンはフントと研究を行い、その結果、電子が分子全体に広がる状態に割り当てられるという分子軌道理論を開発した。その結果、分子軌道理論はフント・マリケン理論とも呼ばれるようになりました。

1926 年から 1928 年まで、彼はニューヨーク大学(NYU)の物理学部で教鞭をとりました。これが物理学者として初めて認められたことでした。彼の研究は化学者から重要視されていましたが、明らかに 2 つの科学の境界線上にあり、この時点から彼は両方の科学の指導者となりました。その後、彼はシカゴ大学に戻り、物理学の准教授となり、1931 年に教授に昇進しました。最終的には物理学部と化学部の両学部で共同で職に就きました。NYU とシカゴの両方で、彼は分子軌道理論の改良を続けました。

この時点で、分子の電子構造を計算する主な方法は、1927 年にWalter HeitlerとFritz Londonが水素分子 (H ₂ )に対して行った計算に基づいていました。John C. SlaterとLinus Paulingによる混成原子軌道の概念によって観測された分子形状が合理化され、この方法は、あらゆる分子の結合はH ₂の結合と同様に、つまり、関係する原子を中心とした重なり合った原子軌道として記述できるという前提に基づいていました。これは、原子対間の局所的な結合という化学者の考えに対応していたため、この方法 ( Valence-Bond (VB)法またはHeitler-London-Slater-Pauling (HLSP)法と呼ばれる) は非常に人気がありました。励起状態 (エネルギー源によって励起された分子) の特性を計算する場合、VB 法は常にうまく機能するとは限りません。分子内の電子波動関数を分子と同じ対称性を持つ非局在分子軌道として記述するフントとマリケンの分子軌道法は、ジョン・レナード＝ジョーンズの貢献も含め、より柔軟で、さまざまなタイプの分子や分子断片に適用できることが証明され、原子価結合法を凌駕しました。この発展により、彼は1966年にノーベル化学賞を受賞しました。

マリケンは1936年に米国科学アカデミーの会員となり、当時の同組織史上最年少の会員となった。^[3] 1940年にアメリカ哲学協会、 1965年にアメリカ芸術科学アカデミーに選出された。 ^{[4] [5]} 1967年に王立協会の外国人会員（ForMemRs）に選出された。^[1]

マリケンの人口分析は、分子内の原子に電荷を割り当てる方法であり、彼にちなんで名付けられました。

1929年12月24日^[6] 、彼はシカゴ大学の地質学教授アドルフ・カール・ノエの娘メアリー・ヘレン・フォン・ノエと結婚した^[7]。二人の間には二人の娘が生まれた。

1934年、彼は元素の電気陰性度を測定するための新しい尺度を導き出しました。これはライナス・ポーリングの尺度と完全には一致していませんが、概ね密接に対応しています。

第二次世界大戦中の1942年から1945年にかけて、マリケンはシカゴ大学のプルトニウム計画の情報局を指揮した。その後、彼は分子軌道理論の発展を可能にする数式を開発した。

1952年、彼は量子力学をルイス酸と塩基 分子の反応の解析に応用し始めた。（酸塩基反応理論を参照）。1961年、彼はフロリダ州立大学の物理化学の特別教授となり、二原子分子から大きな複雑な集合体まで、分子構造とスペクトルの研究を続けた。1981年、マリケンは世界文化評議会の創設メンバーになった。^{[8] 1983年、マリケンは}アメリカ業績アカデミーのゴールデンプレート賞を受賞した。^[9]彼は1985年に引退した。彼の妻は1975年に亡くなった。

マリケンは90歳で、 1986年10月31日にバージニア州アーリントン郡の娘の家で鬱血性心不全のため亡くなった。彼の遺体は埋葬のため シカゴに戻された。

• マリケンシンボル
• 断熱電子移動
• 結合分子軌道
• デルタボンド
• ハロゲン結合
• ウォルシュ図

ウィキクォートにロバート・S・マリケンに関する引用があります。

• R. スティーブン・ベリー『伝記回顧録、第 78 巻: ロバート・サンダーソン・マリケン、1896-1986』 (ワシントン DC: 全米科学アカデミー出版、2000 年)、146 ～ 165 ページ。オンラインで入手可能: http://www.nasonline.org/publications/biographical-memoirs/memoir-pdfs/mulliken-robert.pdf。
• 主な参加者: ロバート・マリケン -ライナス・ポーリングと化学結合の性質: ドキュメンタリー史
• シカゴ大学特別コレクション研究センター所蔵ロバート・S・マリケン文書 1908-1985 ガイド
• シカゴ大学特別コレクション研究センター所蔵のロバート S. マリケン科学オフプリントコレクション（1930 年代～1985 年頃）のガイド