【人物】黄昆——中国半导体物理奠基人

黄昆,中国科学院院士,新中国科技发展史上当之无愧的先锋人物。他是国际公认的晶格动力学权威,青年时期便在世界物理学界留下以姓氏命名的理论;海外求学归国后,亲手搭建起中国半导体物理学科的框架,培养了几代科研人才。

2001年,黄昆被授予国家最高科学技术奖,他用这份荣誉诠释了科研报国的初心,与黄氏族人求真务实、勇攀高峰的科学精神。

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一位年轻人的物理之路

黄昆1919年生于北京,祖籍浙江嘉兴,自幼接受良好的教育,养成了独立思考、严谨求实的治学品格。

1941年,他毕业于燕京大学物理系,后进入西南联大深造,师从著名物理学家吴大猷教授。战时的西南联大环境异常艰苦,但这里聚集了北大、清华、南开三校物理系的精英。同班同寝的黄昆、杨振宁、张守廉三人经常因为物理学问题争论不休,被称为西南联大“三剑客”

1945年,黄昆考取庚款公费留学资格,远赴英国布里斯托尔大学,师从诺贝尔物理学奖得主莫特爵士攻读博士学位。

在英国求学期间,他全身心投入固体物理前沿研究,凭借敏锐的学术洞察力与深厚的理论功底,在晶格振动、光散射等领域不断取得突破,快速成长为国际物理学界崭露头角的青年学者。

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青年成名开创理论先河

留英数年间,黄昆接连取得多项开创性学术成果。1947年,他完成了“稀固溶体的X光漫散射”研究,提出了固体中杂质缺陷导致X光漫散射的理论,后来这一现象被学界命名为“黄散射”

这一理论在20世纪60年代被实验证实,此后“黄散射”发展成为直接研究固体中微观缺陷的有效手段。

1947年,黄昆到爱丁堡大学做交流学者,遇到了量子力学和晶格动力学的开创者、诺贝尔奖获得者马克斯·玻恩(M. Born)。玻恩主动邀请黄昆合作撰写《晶格动力学理论》

黄昆以系统的量子力学框架重构全书体系,完成了这部固体物理的经典著作,成为该学科领域的第一部权威专著和标准参考文献。

玻恩曾在给爱因斯坦的信中坦言,“书稿内容现在已经完全超越了我的理论。”足见黄昆的学术造诣之深。

其间,黄昆还提出了描述晶体光学振动与电场耦合关系的“黄方程”,首次阐述了“极化激元”概念,为后续光电子领域研究奠定了理论基础。与此同时,他与后来成为他妻子的里斯(A. Rhys,中文名李爱扶)共同提出了多声子跃迁的量子理论,被国际物理学界称为“黄-里斯理论”

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中国半导体学科的奠基人

1951年,怀着科技报国的热忱,黄昆放弃国外优渥的科研条件毅然归国,就任北京大学物理系教授。

回国后他将全部精力投入教学与学科建设,亲手创办了中国高校首个半导体物理专业,系统开设固体物理、半导体物理等核心课程。

他结合国内教学实际编写多部专业教材,与谢希德合著的《半导体物理学》,成为国内该领域沿用数十年的权威教材。

1955年,36岁的黄昆当选为中国科学院学部委员。在他的悉心培育下,大批青年学子成长为中国半导体与固体物理领域的中坚力量,支撑起“两弹一星”等国家重大工程的科研需求。

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再创学术高峰

1977年,黄昆调任中国科学院半导体研究所所长,在推动科研体制建设的同时,重新回归基础研究一线。

20世纪80年代,年逾六旬的黄昆与青年学者朱邦芬合作,系统建立了半导体超晶格光学声子振动理论,澄清了此前国际学界的理论分歧,这一成果被国际同行命名为“黄-朱模型”,被写入多国研究生教材。

2001年,凭借一生在固体物理与半导体领域的卓越贡献,黄昆荣获国家最高科学技术奖

结语

北京大学物理系师生曾送给黄昆一副寿联:

“渡重洋,迎朝晖,心系祖国,傲视功名富贵如草芥;

攀高峰,历磨难,志兴华夏,欣闻徒子徒孙尽栋梁。”

这副对联,道尽了他的一生——远渡重洋求学,心系祖国归国奉献,不为名利所动,只为科技兴国。

作为黄氏族人中的杰出科学家代表,黄昆以其卓越的学术成就和深厚的家国情怀,写下了科技报国的光辉篇章,他的精神也将持续激励着后人砥砺前行。

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