湯定元

湯定元

湯定元,1920年5月12日出生於江蘇金壇,物理學家,中國半導體學科和紅外學科創始人之一,中國科學院院士,中國科學院上海技術物理研究所研究員、博士生導師 。 1942年湯定元從國立中央大學物理系畢業後留校任教;1948年赴美國明尼蘇達大學物理系學習,同年轉入芝加哥大學物理系;1950年獲得芝加哥大學物理系碩士學位;1951年回國後到中國科學院套用物理所工作,歷任助理研究員、副研究員;1957年加入九三學社 ;1964年調入中國科學院上海技術物理研究所工作,歷任副所長、所長、所學術委員會主任、紅外物理國家重點實驗室學術委員會主任;1991年當選為中國科學院學部委員 ;2002年獲得何梁何利基金科學與技術進步獎 。 湯定元參加和指導研製了矽太陽能電池、高能粒子探測器等多種光電器件;研製了硫化鉛、銻化銦、鍺摻汞、碲鎘汞等各種紅外探測器的材料和順件 。

基本信息

人物經歷

湯定元 湯定元

1920年5月12日,湯定元出生於江蘇省金壇市 。

1930年秋,湯定元進縣城讀國小五年級。僅讀了一年,因遇上特大洪水,農村顆粒無收,失學在家。

1932年春,湯定元到縣城讀中學。國中畢業後,考進無錫高等師範學校,讀了兩年 。

1937年,抗日戰爭爆發,湯定元與同學靠沿路“求乞”步行到武漢,住進難民收容所。

1938年4月,被國民黨教育部收留,分到國立四川中學師範部繼續學習。僅讀了三個月,7月就從師範部畢業,留在學校等待分配。而後他考入國立中央大學物理系。

1942年,湯定元從國立中央大學物理系畢業後留校任教。

1948年3月,湯定元赴美國明尼蘇達大學物理系學習,同年轉入芝加哥大學物理系。

1950年,湯定元獲得芝加哥大學物理系碩士學位。

1951年,湯定元回國後到中國科學院套用物理所(1958年更名為中國科學院物理研究所)工作,歷任助理研究員、副研究員。

1957年,湯定元加入九三學社 。

1960年,湯定元在中國科學院半導體研究所工作,期間兼任中國科學技術大學教授和半導體教研室主任。

1962年,湯定元晉升為研究員。

1964年,湯定元調入中國科學院上海技術物理研究所工作,歷任副所長、所長、所學術委員會主任、紅外物理國家重點實驗室學術委員會主任 。

1991年,當選為中國科學院學部委員(院士) 。

主要成就

科研成就

湯定元在芝加哥大學學習期間,他在學校高壓物理實驗室工作,在A.W.Lawson教授指導下研究高壓相變。他以金屬鈹(Be)做高壓容器,研究X—射線通過鈹容器攝取高壓下樣品的粉末衍射像。湯定元在工作中發現:金屬鈰(Ce)的晶體結構在高壓(約大於12千巴)下仍保持大氣壓下的面心立方,但體積突變16.5%。在原子周期表中,鈰是鑭系稀土類元素中第一個有4f態的元素,壓力的作用可解釋成4f電子被“擠入”內部的空5d態——一種新穎相變。這一成果立得到兩位諾貝爾獎金獲得者P.W.Bridgman和L.Pauling的重視。之後,他又研製成金剛石高壓容器,得到25千巴的壓力。湯定元取得碩士學位之後,繼續做博士論文工作,研究方向是利用這個新的高壓容器研究碳酸鈣(CaCO3)的相變。

1956年下半年,湯定元在物理研究所半導體研究室進行鍺的區域提純的工作,並對鍺光電導光譜分布做了測量研究,用表面複合速度定量地解釋了鍺光導光譜分布的形狀,提出了研究表面複合速度的方法,並用實驗證實表面複合在光電過程中的作用。1957年,在民主德國召開的國際固體物理會議上,他宣讀了研究成果。

1958年12月起,湯定元帶領科技人員從事硫化鉛紅外探測器的研製工作,研製出性能優良的硫化鉛紅外探測器。同時建立起一套測試設備,包括黑體回響率、噪聲頻譜、光譜回響等。這套測試系統後來成為中國國內建立紅外探測器實驗室的樣板。在此期間,湯定元等還編譯出版了《紅外光電探測器及其材料》一書。

1978年後,湯定元預計到碲鎘汞紅外探測器在今後紅外技術發展中的重要性,在上海技術物理所帶領一個科研群體,對碲鎘汞晶體材料、器件及物理性能進行了全面系統的研究。

1985年後,湯定元參加紅外輻射加熱技術研討會,了解到這一重要的節能技術在中國發展中所遇到的一些問題,就寫了一本《紅外輻射加熱技術》的科普讀物,闡明了輻射加熱的基本原理。

1999年,湯定元的16項成果被收入國際權威的科學手冊《Landolt. Boernstein: Numerical Data and Functional Relationship in Science and Technology》Ⅲ/41B卷中(德國Springer出版社) 。

•學術論著

截至2014年4月,湯定元在中國國內外發表了一百多篇學術論文,涉及碲鎘汞半導體的能帶參數、光學常數、雜質缺陷、材料物理和器件物理等諸多方面。此外,他還先後主持撰寫和編譯出版科技專著和科普書籍12本 。

出版著作

出版日期名稱作者出版社
1992.11《紅外輻射加熱技術》湯定元編著上海:復旦大學出版社
1989.10《光電器件概論》湯定元等編上海:上海科學技術文獻出版社
1979.09《遙感手冊第1分冊》(美)R.G.Reeves等著;湯定元等譯北京:國防工業出版社
1964.08《半導體太陽電池譯文集》江明珞等譯;湯定元編校北京:科學出版社
1956.08《眼睛和太陽》(蘇)С.И.Вавилов著;湯定元譯北京:科學出版社
1955.12《半導體物理學》(蘇)А.Ф.Иоффе著;湯定元等譯北京:科學出版社
1955《近代物理學中半導體》(蘇)約飛А.Ф.Иоффе著;湯定元等譯北京:科學出版社

期刊論文

湯定元, 高國裕. 表面複合速度對於鍺的光電導光譜分布的影響(一)[J]. 科學通報, 1957, 2(8):238-239.

湯定元, 鄭國珍. 窄禁帶半導體[J]. 物理, 1983(4):196-205.

湯定元. 紅外探測器的發展現狀[J]. 雷射與紅外, 1991(1):5-11.

湯定元. 紅外物理與紅外技術[J]. 物理實驗, 1992(4):153-159.

湯定元. 紅外探測器的研製[J]. 中國科學院院刊, 1993(1):57-58.

湯定元. 沙坪壩時期的一段研究工作的回憶[J]. 物理, 1994, 23(10):0-0.

湯定元. 關於我國紅外技術發展的一些回憶[J]. 紅外技術, 2000(1):2-7.

湯定元. 世紀之交話光電子技術與產業[J]. 雷射與紅外, 2001, 31(2):67-70.

Tang D, Yang H, Zhang L, et al. Characterization of spray granulated Nd:YAG particles for transparent ceramics[J]. Journal of Alloys & Compounds, 2015, 639:244-251.

•科研成果獎勵

截至2014年4月,湯定元先後獲得國家自然科學三等獎、國家科技進步二等獎和三等獎各一次,中國科學院自然科學一等獎、二等獎、三等獎各一次,中國科學院科技進步一等獎一次、二等獎兩次,中國科學院重大成果獎一次,上海市科技二等獎兩次 。

時間項目名稱獎勵名稱
1993年窄禁帶半導體的光學和電學性質研究國家自然科學獎三等獎

人才培養

•教育理念

湯定元認為:對一位科研工作者來說,想要做好科學研究,取得成績,首先要對他所從事的科技有非常濃厚的興趣,他自己開始就是因為有濃厚的興趣才進入這個領域。其次,對於研究工作要有很明確的目標,不能淺嘗輒止,要不怕失敗不怕困難,這些都是起碼的精神。而研究方法方面,第一要對科技的內容仔細慎重地了解各個方面的關係,其次要了解掌握國際前沿,這個是很重要的一點;最後,研究工作要抓成果 。

•指導學生

截至2008年3月,湯定元已指導培養了9名博士、30多名碩士 ,1999年指導博士生劉坤的畢業論文《窄禁帶半導體光電性質及其二維特性研究》被評為全國優秀博士學位論文 ;三次被中國科學院評選為“優秀導師”。

榮譽表彰

時間榮譽表彰
1978年全國科學大會授予“在中國科學技術工作中作出重大貢獻的先進工作者”獎狀
1988年國防科工委授予“獻身國防科技事業”榮譽證章
1994年全國僑聯授予“愛國奉獻”獎
2002年何梁何利基金科學與技術進步獎
中國電子學會第一批遴選會士

社會任職

湯定元兼任上海科技大學教授、技術物理系主任,曾任《紅外與毫米波學報》主編、《套用科學學報》副主編,中國光學學會副理事長、上海市物理學會副理事長、上海市紅外與遙感學會副理事長;全國政協第五屆委員,第六、七屆常務委員和第八屆委員,九三學社第七、八屆中央委員 。

人物評價

湯定元在把半導體紅外器件成功地套用於中國探測、空間遙感方面,有開拓性貢獻。( 中國網 評)

湯定元開創並參與研製成功十種光電器件和紅外探測器,有一些已套用於人造衛星、軍用和民用高科技裝備中,為中國“兩彈一星”的研製作出了突出貢獻 。 (中國科學院上海技術物理研究所評)

湯先生一生最核心的精神就是為祖國做貢獻,他寫給國防科委領導的三封信直接推動了中國紅外技術的發展。在他心中,湯先生也是一位敢於創新、善於創新,始終工作在科學最前沿的科學家。他對科學的敏銳度,對攻關方向的準確把握,使技物所得以趕上甚至超越國際同行。在他心中,湯先生的一生始終把工作放第一位,以科研事業作為人生最大樂趣。學習湯先生,就是要學習他的精神,以此激勵自己,不斷求實創新 。 (2015年在湯定元院士學術思想研討會暨95華誕慶賀會上,中國科學院院士褚君浩評)

人物影響

2015年5月12日上午,湯定元院士學術思想研討會暨95華誕慶賀會在中國科學院上海技術物理研究所舉行,參會的有湯定元先生的“四代”學生、當年同事,兄弟單位的代表,會議由中國科學院上海技術物理研究所副所長戴寧、丁雷主持,會前播放了湯定元先生紀錄片——《榮譽使命科學夢》。 。

目前健在的中國科學院數學物理學部院士名單

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