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黃昆
來源：本站 | 作者：admin | 時(shí)間：2006-07-15 08:46:40 ]中國科學(xué)院院士、著名物理學(xué)家黃昆先生，以他對科學(xué)事業(yè)的卓越貢獻(xiàn)，在83歲高齡時(shí)獲得了我國科技界的最高榮譽(yù)——2001年度國家科學(xué)技術(shù)最高獎(jiǎng)。
在2001年度國家科技獎(jiǎng)勵(lì)頒獎(jiǎng)大會(huì)前夕，在中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所黃昆先生的辦公室中，記者有幸目睹了這位學(xué)界大師的風(fēng)采。中學(xué)生科技網(wǎng) http://m.lgmparts.com
雖然身體不太好，但黃昆先生依然精神矍鑠。如果不是事先知道黃昆先生的年齡，從黃昆先生的臉上，一點(diǎn)都看不出是他是位如此高齡的老人。
這位曾推動(dòng)世界固體物理學(xué)科發(fā)展的著名科學(xué)家的簡歷上，只是簡單地寫著：黃昆，1919年生于北京，1941年畢業(yè)于燕京大學(xué)，1945年赴英國留學(xué)，1948年獲英國布里斯托大學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位，1948－1951年在英國利物浦大學(xué)理論物理系任博士后研究員，1951年回國，1951－1977年任北京大學(xué)物理系教授，1977－1983年任中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所所長，自1983年至今，任名譽(yù)所長。黃昆先后被選為中國科學(xué)院學(xué)部委員（院士）（1955年），瑞典皇家科學(xué)院外籍院士（1980年），第三世界科學(xué)院院士（1985年）。1987－1991年曾任中國物理學(xué)會(huì)理事長。
多次寫上中國人的名字。
黃昆先生是著名的物理學(xué)家，是晶格動(dòng)力學(xué)的奠基人和權(quán)威，聲子物理學(xué)科的開拓者。他的名字與多聲子躍遷理論、X光漫散射理論、晶格振動(dòng)長波唯像方程聯(lián)系在一起。
黃昆先生對固體物理學(xué)做出了許多開拓性的貢獻(xiàn)，在世界理論物理領(lǐng)域多次寫上中國人的名字。
1947年5月，黃昆先生到英國愛丁堡大學(xué)物理系當(dāng)代物理學(xué)大師玻恩（M．Born）處作短期訪問。玻恩把自己已寫的一部分《晶格動(dòng)力學(xué)理論》專著的手稿給黃昆看，并建議在他的手稿的基礎(chǔ)上，由黃昆執(zhí)筆合作完成這部專著。當(dāng)時(shí)，黃昆己接受北京大學(xué)物理系主任饒毓泰的聘請，將回國到北京大學(xué)任教。為此，黃昆寫信給饒毓泰征求意見，饒毓泰復(fù)信熱情支持他與波恩合作寫書。為了得到必要的經(jīng)費(fèi)支持，1948年初黃昆接受了將任英國利物浦大學(xué)理論物理系主任的弗羅利希的聘請，成為該系的為期三年的博士后研究員。在利物浦三年期間，黃昆在科學(xué)事業(yè)上取得了豐碩的成果。
晶體中原子振動(dòng)是晶體中一種最基本的運(yùn)動(dòng)形式，對晶體的熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、力學(xué)性質(zhì)都有重要的影響。到上世紀(jì)40年代中葉，許多科學(xué)家對晶格動(dòng)力學(xué)已進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)和理論研究工作。1950年前后黃昆和波恩合作成功地完成了世界上第一部晶格動(dòng)力學(xué)的系統(tǒng)專著：《晶格動(dòng)力學(xué)理論》。黃昆在寫這本專著時(shí)，做了一系列創(chuàng)造性的工作，用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)捏w系和清晰的物理圖像總結(jié)、發(fā)展和完善了這個(gè)領(lǐng)域，使該書成為該領(lǐng)域最具權(quán)威性的一部專著。 幾代固體物理學(xué)家都通過學(xué)習(xí)這本專著而了解晶格動(dòng)力學(xué)這個(gè)領(lǐng)域。曾任英國愛丁堡大學(xué)理學(xué)院院長、晶格動(dòng)力學(xué)權(quán)威W. Cochran 在他寫的《晶格中的原子動(dòng)力學(xué)》一書（1973年出版）引言中說："玻恩和黃昆在1954年出版的《晶格動(dòng)力學(xué)》，至今仍是這個(gè)學(xué)科的主要方面的權(quán)威著作。"許多著名的國外學(xué)者，如美國的A. A. Maradudin, 英國的R. J. Elliot等都說過，“我們研究晶格動(dòng)力學(xué)，是在學(xué)習(xí)了玻恩和黃昆合著的《晶格動(dòng)力學(xué)》一書以后，受到教益和啟發(fā)才開始的?！?989年，在德國舉行的一個(gè)學(xué)術(shù)會(huì)議上，美國麻省理工大學(xué)物理系主任曾對北京大學(xué)物理系張樹霖教授說：“我把黃昆的書像圣經(jīng)一樣放在我的書桌上?！?BR> 玻恩和黃昆合著的《晶格動(dòng)力學(xué)》一書被引用幾千次。無論從被引證次數(shù)，還是從被引證延續(xù)時(shí)間，《晶格動(dòng)力學(xué)》一書在國際上都是罕見的，代表了世界一流水平。
黃昆先生還開創(chuàng)了“黃－里斯理論”。他首先提出和發(fā)展了以晶格弛豫為基礎(chǔ)的多聲子輻射和無輻射躍遷理論，對于認(rèn)識(shí)晶體的光學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)以及雜質(zhì)、缺陷對光電性質(zhì)的影響等方面都具有重要的指導(dǎo)意義。該理論在60年代被實(shí)驗(yàn)證實(shí)，被國際上稱為黃－里斯（Huang－Rhys）理論，理論中的S因子被稱為Huang－Rhys因子。他和他夫人里斯（Rhys）合作的“F－中心光吸收和無輻射躍遷理論”這篇著名論文自1965年以來已被引用超過500次，成為該領(lǐng)域的經(jīng)典文獻(xiàn)之一。
黃昆先生提出了一對以他的名字命名的“黃昆方程”，為固體中長波長光學(xué)振動(dòng)的唯象處理提供了理論基礎(chǔ)。利用這組方程黃昆首先引入了電磁波和橫光學(xué)振動(dòng)耦合模的這一新概念，后來被稱為極化激元。這一預(yù)言在1965年被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。他的題為“關(guān)于輻射場和離子晶體的相互作用”的論文被第一屆國際極化激元會(huì)議評價(jià)為該領(lǐng)域的一個(gè)里程碑。以后極化激元的概念被廣泛推廣到其它各種特殊的元激發(fā)和電磁波的耦合模。
黃昆先生在研究晶體中缺陷彈性位移在X光衍射峰附近產(chǎn)生的漫散射強(qiáng)度時(shí)，創(chuàng)立了“黃－漫散射”理論。這個(gè)理論在論文發(fā)表近20年后被實(shí)驗(yàn)證實(shí)，這種散射被國際上命名為“黃－漫散射”。利用黃昆的漫散射理論，可以從X射線的漫散射推出晶體中點(diǎn)缺陷的結(jié)構(gòu)，如位移場分布、對稱性、大小等。這種方法已成為研究晶體中微觀缺陷的一種特殊的X射線技術(shù)。
開創(chuàng)我國高等學(xué)校固體物理專業(yè)教育
黃昆先生還是位杰出的教育家。他致力于凝聚態(tài)物理科學(xué)研究和教育，以勤奮、嚴(yán)謹(jǐn)、嚴(yán)于律己和誨人不倦而著稱。黃昆長期從事物理教學(xué)工作，是我國固體物理和半導(dǎo)體物理學(xué)科的一位開創(chuàng)者，培養(yǎng)了一大批中國物理學(xué)家和半導(dǎo)體技術(shù)專家。受到黃昆的言傳身教，黃昆的研究生和助手們，已經(jīng)成長為我國許多教育、科研單位的骨干，在固體物理學(xué)的科研與教學(xué)上，挑起了大梁。其中甘子釗、秦國剛、夏建白當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。 1951年底，黃昆先生抱著投身于新中國建設(shè)事業(yè)的滿腔熱忱回到中國。他回國后，立即赴北京大學(xué)物理系任教授，開始了26年的北京大學(xué)教學(xué)生涯。50年代，他作為北京大學(xué)物理系教授，為新中國的固體物理和半導(dǎo)體物理的教學(xué)打下了基礎(chǔ)。他所講授的“大學(xué)物理”，“固體物理”和“半導(dǎo)體物理”三門課程，吸引了大批青年學(xué)生，引導(dǎo)他們進(jìn)入了固體物理和半導(dǎo)體領(lǐng)域。 當(dāng)時(shí)，無論國內(nèi)國外，“固體物理”都僅有專著，而無現(xiàn)成的教科書可供借鑒。1953年，黃昆先生首先為研究生開設(shè)固體理論課，內(nèi)容主要是晶格動(dòng)力學(xué)和固體電子論。1953年秋北京大學(xué)物理系設(shè)立了固體物理、光學(xué)、無線電電子學(xué)、理論物理等專門化教研室。黃昆被任命擔(dān)任固體物理專門化教研室主任。
他還建議把固體物理列為我國物理專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，作為物理專業(yè)課程設(shè)置上最顯著的一項(xiàng)改革，以趕上當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的步伐。1960年秋，固體物理正式成為物理專業(yè)的基礎(chǔ)課，在北大本科生中普遍開設(shè)了這門課程。這一切凝聚了黃昆先生大量的心血和辛勤勞動(dòng)，成為我國高等學(xué)校固體物理專業(yè)教育的開創(chuàng)者。
黃昆在北京大學(xué)多年親自講授固體物理和半導(dǎo)體物理課程，對教材質(zhì)量十分重視。他一向認(rèn)為講課講義對科學(xué)問題的講解必須明確具體，基本概念和理論闡述必須確切。他在多年改進(jìn)講義的基礎(chǔ)上所著《固體物理學(xué)》以及與謝希德合著的《半導(dǎo)體物理學(xué)》都是在前無藍(lán)本的情況下自己編著的教科書。這兩本著作都以講解透徹精辟著稱，在很長一段時(shí)間內(nèi)成為我國固體物理和半導(dǎo)體物理專業(yè)學(xué)生和科研人員的必讀著作。 黃昆先生領(lǐng)導(dǎo)建設(shè)了北京大學(xué)固體物理教研室和半導(dǎo)體物理教研室，為我國的半導(dǎo)體科學(xué)和技術(shù)骨干力量的培養(yǎng)做出了卓越貢獻(xiàn)。在黃昆先生的一次壽辰盛會(huì)上，北京大學(xué)物理系師生送給他一副對聯(lián)：
渡重洋迎朝暉心系祖國傲視功名富貴如草芥
攀高峰歷磨難志興華夏欣聞徒子徒孫盡棟梁
這正是黃昆先生始終矢志不渝，為中國教育事業(yè)做出無私奉獻(xiàn)的寫照。
年近六十重返科學(xué)研究第一線
1977年，黃昆先生被調(diào)到科學(xué)院半導(dǎo)體研究所任所長，在國際物理界沉寂近30年后，又重新活躍起來，開始了研究生涯中第二個(gè)活躍期。正如國際著名固體物理學(xué)家、德國馬克斯普朗克協(xié)會(huì)固體物理研究所前所長卡多納(M. Cardona)描述的："他好比現(xiàn)代的鳳凰涅磐（般字下加木），從灰燼中飛起又成為世界領(lǐng)頭的固體物理學(xué)家。”
黃昆先生在繁忙的所長崗位上，抓緊點(diǎn)滴時(shí)間投入科研。1983年他針對國際上在多聲子無輻射躍遷理論中出現(xiàn)的疑難問題，重新開展了研究。黃昆先生證明了在消除康登近似帶來的不自洽性后，絕熱近似與靜態(tài)耦合是等價(jià)的。他提出的無輻射躍遷理論的多聲子模型，更進(jìn)一步發(fā)展了無輻射躍遷理論。
1987年，他與朱邦芬開始研究量子阱中晶格振動(dòng)的問題，他們澄清了原來理論和實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)矛盾的原因，提出和發(fā)展了關(guān)于半導(dǎo)體超晶格光學(xué)振動(dòng)的系統(tǒng)理論。這一理論發(fā)現(xiàn)被國際學(xué)術(shù)界稱作"黃朱模型"。“黃朱模型”引起國際上的普遍重視，由此引發(fā)了一系列的理論和實(shí)驗(yàn)研究工作，有力推動(dòng)了這一研究領(lǐng)域的深入發(fā)展?！包S朱模型”已作為該領(lǐng)域必讀文獻(xiàn)列入許多國外專著和研究生教材。黃、朱十多次被邀請到國際、全國學(xué)術(shù)大會(huì)作特邀報(bào)告。朱邦芬在第二十屆國際半導(dǎo)體物理會(huì)議和第五屆國際超晶格微結(jié)構(gòu)和微器件會(huì)議作的邀請報(bào)告，是中國學(xué)者第一次在該領(lǐng)域最高學(xué)術(shù)水準(zhǔn)的國際系列學(xué)術(shù)會(huì)議上作特邀報(bào)告。
為我國半導(dǎo)體物理科學(xué)和技術(shù)發(fā)展嘔心瀝血
黃昆先生在科學(xué)上的成就受到了國際學(xué)術(shù)界的高度評價(jià)，也得到祖國和人民的承認(rèn)。1955年，年僅36歲的黃昆就當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員（院士），是當(dāng)時(shí)所有委員中最年輕的一名。之后，他還當(dāng)選為瑞典皇家科學(xué)院外藉院士、第三世界科學(xué)院院士。黃昆先生除了擔(dān)任中國物理學(xué)會(huì)理事長、中國科學(xué)院數(shù)理學(xué)部常委，還被選為中華人民共和國第三屆全國人民代表大會(huì)代表，當(dāng)選為中國人民政治協(xié)商會(huì)議第五屆全國委員會(huì)常務(wù)委員，以后分別連任第六屆、第七屆、第八屆政協(xié)常委。
80年代以后，黃昆先生大力推動(dòng)我國的超晶格研究，他早在1985年就提出了指導(dǎo)性的意見：半導(dǎo)體超晶格的意義，將與半導(dǎo)體晶體管的發(fā)明相比擬。在他的倡導(dǎo)下，設(shè)立了國家和科學(xué)院相應(yīng)的重大項(xiàng)目，并成立了半導(dǎo)體超晶格國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。他為打破西方國家對我國分子束外延技術(shù)的封鎖禁運(yùn)，促進(jìn)我國超晶格材料生長和研究、器件研制以及光電器件產(chǎn)業(yè)化的工作作出了重要貢獻(xiàn)，使得我國在很短的時(shí)間內(nèi)趕上了國際先進(jìn)水平。2001年3月他和其他5名院士在“科學(xué)時(shí)報(bào)”上聯(lián)名呼吁：緊急部署納米量子結(jié)構(gòu)、量子器件及其集成技術(shù)的基礎(chǔ)研究，奮起迎接納米科技爭奪戰(zhàn)。
因?yàn)辄S昆先生的成就，早在50年代他就成為享譽(yù)世界的大科學(xué)家。多年來，他依然以他高尚的人格魅力，感染著所有和他接觸過的人。
老驥伏櫪，志在千里。烈士暮年，壯心未已。黃昆先生，青年時(shí)代做出了卓越的科學(xué)貢獻(xiàn)，中年時(shí)期獻(xiàn)身于祖國教育事業(yè)，60歲后又重攀上世界科學(xué)高峰，如今桃李滿天下，聞名海內(nèi)外……
現(xiàn)在，黃昆先生仍然堅(jiān)持每天上午去中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所上班，他仍在為祖國的科學(xué)技術(shù)發(fā)展嘔心瀝血地工作著、奉獻(xiàn)著。
主要論著目錄
1．《原子基態(tài)的波函數(shù)》，載《美國物理評論》1946年第7卷。
2．《稀固溶體的x光漫散射》，載《英國皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)》1947年第190卷。
3．《金銀稀固溶體的溶解熱和電阻率》，載《英國物理學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)》1948年第60卷。
4. 《晶格光學(xué)的量子理論》，載《英國劍橋哲學(xué)會(huì)志》1950年第45卷。
5．《彈性的原子理論》，載《英國皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)》1950年第203卷。
6．《F中心的光吸收和無輻射躍遷理論》(與艾夫·里斯合作)，載《英國皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)》1950年第204卷。
7．《晶格振動(dòng)和光學(xué)波》，載《英國自然雜志》1951年第167卷。
8．《關(guān)于輻射場和離子晶體的互相作用》，載《英國皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)》1951年第208卷。
9．《關(guān)于Fronlch超異理論》，載《英國物理學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)》1951年第64卷。
10．《品格動(dòng)力學(xué)》(英文、與M．波恩合著)，英國牛津大學(xué)出版社1954年出版。
11．《電子對于原子半導(dǎo)體晶格的形變》(與莫黨、泰國剛合作)，載《中國物理學(xué)報(bào)》1957年第13卷第4期。
12．《半導(dǎo)體物理》(與謝希德合著)，科學(xué)出版社1958年出版。
13．《固體物理學(xué)》，人民教育出版社1966年出版。
14．《晶體管數(shù)字集成電路》(與何紅星、趙寶聯(lián)合作)，科學(xué)出版社1977年出版。
15．《半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)》(與韓汝琦合作)，科學(xué)出版社1979年出版。
16．《無輻射躍遷理論中絕熱近似是否失效的問題》，載《中國半導(dǎo)體學(xué)報(bào)》1980年第1卷第1期。
17．《多聲子無輻射躍遷的絕熱近似和靜態(tài)稠合理論》，載《中國科學(xué)》1980年第23卷第9期。
18．《晶格弛豫和多聲子躍遷》，載《物理學(xué)進(jìn)展》1981年創(chuàng)刊號第1期。點(diǎn)擊：83
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