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中国固体物理和半导体物理奠基人:黄昆
最后更新: 2019-09-02 12:57:12西南联大物理系规模虽然不算大,但是人材济济,中国物理学界许多学术造诣很深的知名教授都在这里执教。当时“清华有叶企荪、吴有训、周培源、赵忠尧、王竹溪、霍秉权;北大有饶毓泰、朱物华、吴大猷、郑华炽、马仕俊;南开有张文裕,还有许贞阳。西南联大的数学师资也为当时国内一时之选。
1991年,吴大猷(右),黄昆(中),杨振宁(左)在美国密歇根大学授予吴大猷先生荣誉科学博士学位的研讨会上。
1941年秋,黄昆在获得燕京大学学士学位后,经葛庭燧先生介绍,来到西南联大任助教。系主任饶毓泰先生在第一次接见黄昆时对他说,这里人很多,根本不需要助教,你在这儿就是钻研学问作研究。事实也确是如此。黄昆的教学任务只是每周带一次普通物理实验。他的导师吴大猷让他半做研究生,半做助教。在此期间,他完成了《锂原子能态的Hylleraas函数变分计算》、《纳之负离子吸收光谱》《日冕光谱线的激起》三篇论文,获理学硕士学位。
黄昆1941年北京燕京大学毕业时留影
在此期间,黄昆与杨振宁、张守廉结成半个多世纪的友谊,被称为西南联大“三剑客”。
黄昆与杨振宁
1992年6月1日,在周培源先生九十大寿庆祝晚宴上,当年西南联大时期的三剑客:杨振宁(右),张守廉(中)和黄昆(左)三位老友重逢一起,留下了一张珍贵的合影。
1944年黄昆西南联大研究生毕业,并被“庚子赔款”留英公费生录取。按庚款留英公费生规定,去英国什么学校,选哪位科学家做导师,都可以先由本人提出志愿,再取得接收方的同意。当时,有一位英国教授给联大捐赠了一大批在英国出版的科学书籍。黄昆对这批书很感兴趣,大多翻阅了一下。引起他特别注意的是一位名叫莫特的英国科学家。莫特写了三本书:《原子的碰撞理论》、《金属与合金的电子理论》、《离子晶体中的电子过程》。这三本专著覆盖了三个很不相同的领域,每一本专著的出版,都标志着一个学科方向的诞生。这使黄昆感到这位科学家的学识非常渊博,决定到布里斯托大学做莫特教授的博士生。
1945年8月,黄昆终于在布里斯托大学做了莫特的研究生,他也是第二次世界大战结束后莫特招收的第一个博士生。因无序系统的电子结构而荣获1977年诺贝尔物理奖的莫特,当时还是一位很年轻的教授,但已是国际上著名的固体物理学家。1947年3月获布里斯托大学博士学位。此后在英国爱丁堡大学物理系、利物浦大学理论物理系任研究员。
20世纪40年代,黄昆(前排左二)在英国利物浦大学做博士后时与同事们合影(前排右一为李爱扶)
科研——为了构筑科学的天堂,他奔波了整整一生
黄昆在科学上的成就受到了国际学术界的高度评价,也得到祖国和人民的承认。1951年,黄昆怀着振兴中华、报效祖国的殷切心情,回到自己深爱的祖国,任教于北京大学物理系,后任中国科学院半导体研究所所长、名誉所长。1955年,年仅36岁的黄昆就当选为中国科学院学部委员,是当时所有委员中最年轻的一名。改革开放以来,黄昆当选为瑞典皇家科学院外藉院士(1980年)、第三世界科学院院士(1985年)、国际纯粹物理和应用物理协会(IUPAP)半导体委员会委员(1985—1988年)。为表彰其在固体物理学领域的杰出成就和贡献,黄昆荣获2001年度国家最高科技奖。
1. 在世界理论物理领域多次写上中国人的名字
黄昆是著名的物理学家,是晶格动力学的奠基人和权威,声子物理学科的开拓者。他的名字与多声子跃迁理论、X光漫散射理论、晶格振动长波唯像方程联系在一起。他对固体物理学做出了许多开拓性的贡献,在世界理论物理领域多次写上中国人的名字。
“黄-漫散射”。20世纪40年代,黄昆提出的固体中杂质缺陷导到X光散射的理论,自20世纪60年代起为外国学者证实并得到应用,这种散射被国际上命名为“黄-漫散射”。利用黄昆的漫散射理论,可以从X射线的漫散射推出晶体中点缺陷的结构,如位移场分布、对称性、大小等。这种方法已成为研究晶体中微观缺陷的一种特殊的X射线技术。
黄昆与“黄——漫散射”实验的发现人德国H.PeisI博士在讨论
“黄─里斯理论”。1950年,他同夫人艾夫・里斯(李爱扶)合作,首次提出多声子的辐射和无辐射跃迁的量子理论,对于认识晶体的光学性质、电学性质以及杂质、缺陷对光电性质的影响等方面都具有重要的指导意义。该理论在六十年代被实验证实,被国际上成为Huang-Rhys理论(“黄—里斯理论”),理论中的S因子被称为Huang-Rhys因子。他和夫人合作的“F中心光吸收和无辐射跃迁理论”这篇著名论文自1965年至今已被引用超过1300次,成为该领域的经典文献之一。
标签 半导体- 原标题:中国固体物理和半导体物理奠基人:黄昆丨科学史
- 责任编辑: 吕栋 
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