黃昆

黃昆

黃昆(1919.9.2-2005.7.6),浙江嘉興人,出生於北京。世界著名物理學家、中國固體和半導體物理學奠基人之一。1941年(中華民國三十年)畢業於燕京大學,1948年(中華民國三十七年)獲英國布里斯托大學博士學位,1955年當選為中國科學院院士,1957年加入九三學社。黃昆主要從事固體物理理論、半導體物理學等方面的研究。提出了稀固溶體的X-光漫散射理論和晶體光學振動的唯象方程,並預見了晶體光學聲子和電磁場的耦合振動模式,被稱為“黃散射”和“黃方程”;提出並發展了由晶格弛豫引起多聲子躍遷理論(包括光躍遷和無輻射躍遷),被稱為“黃一佩卡爾理論”;提出了有效解決半導體超晶格光學振動模型,並闡明其光學振動模式的要點,被稱為“黃一朱模型”。與玻恩合著的《晶格動力學理論》成為該學科領域的第一部權威專著和標準參考文獻。曾先後榮獲1995年度何梁何利基金科學與技術成就獎和2001年度國家最高科學技術獎。

基本信息

人物生平

黃昆1941年北京燕京大學畢業時留影 黃昆1941年北京燕京大學畢業時留影

1919年9月黃昆出生於北京,祖藉浙江嘉興。青少年時就讀於北京蒙養園、北京師大附小,上海光華國小 。在上海光華國小五年級沒讀完,黃昆隨家搬遷回到了北京。一開始他們暫住在黃昆伯父家中,黃昆插班就讀於燕京大學附中國中。他在這裡只學習了半年,就轉學到通縣潞河中學。 

1937年進入燕京大學,選定物理為學習專業。 

1941年畢業於燕京大學物理系,獲理學學士學位。秋,經葛庭燧介紹,到西南聯大任助教。黃昆的教學任務是每周幫吳大猷帶一次普通物理實驗。半做助教,半做研究生。黃昆很快地結識了和張守廉同班的楊振寧。在校期間,黃昆對莫特寫的三本書:《原子的碰撞理論》、《金屬與合金的電子理論》、《離子晶體中的電子過程》非常感興趣,覺得莫特所研究的領域非常豐富多彩。於是黃昆決定到布列斯托大學做莫特教授的研究生,把自己將來的研究方向選定為固體物理學

1944年在西南聯合大學北大研究院畢業,獲理學碩士學位。同年被“庚子賠款”公費留英錄取。

1945年遠赴英國布里斯托(Bristol)大學留學。8月,在那裡做了莫特的研究生,即為二戰結束後莫特招收的第一個博士生。

1947年5月,黃昆受到愛丁堡大學玻恩教授(M.Born)的賞識,被邀合著《晶格動力學》一書。 

1948年獲英國布里斯托大學哲學博士學位。同年任英國愛丁堡大學物理系、利物浦大學理論物理系研究員。

1949━1951年在英國利物浦(Liverpool)大學理論物理系任博士後研究員。

1951年底,坐船取道香港,踏上回國的路程。雖說留英數年,已是享譽世界的青年科學家,他帶回國的“大件”卻是一台打字機,這是為了完成《晶格動力學》書稿所必需的。

1951━1977年因考慮到當時我國百廢待興,急需培養大批物理學人才,應邀到北京大學物理系任教授,黃昆毅然暫時中斷已從事多年的研究項目,全身心投入到教學工作中去,開始了自己長達26年之多的教壇生涯。他所講授的“大學物理”,“固體物理”和“半導體物理”三門課程,吸引了大批青年學生,引導他們進入了固體物理和半導體領域。1953年,黃昆先生首先為研究生開設固體理論課,內容主要是晶格動力學和固體電子論。秋季北京大學物理系設立了固體物理、光學無線電電子學理論物理等專門化教研室。黃昆被任命擔任固體物理專門化教研室主任,為新中國的固體物理和半導體物理的教學打下了基礎。他還建議把固體物理列為一門基礎課,作為物理專業課程設定上最顯著的一項改革,以趕上當代科學技術發展的步伐。1960年秋,固體物理正式成為物理專業的基礎課。

1954年,黃昆與諾貝爾物理學獎獲得者馬克斯·玻恩合著的《晶格動力學》出版。

1955年當選中國科學院學部委員,是當時所有委員中最年輕的一位。

1959年加入中國共產黨

1977━1983年任中國科學院半導體研究所所長。

1983年起,任半導體研究所名譽所長。這一年他針對國際上在多聲子無輻射躍遷理論中出現的疑難問題,重新開展了研究,證明了在消除康登近似帶來的不自洽性後,絕熱近似靜態耦合是等價的。他提出的無輻射躍遷理論的多聲子模型,更進一步發展了無輻射躍遷理論

80年代以後,大力推動中國的超晶格研究,1985年他提出指導性的意見:半導體超晶格的意義,將與半導體電晶體的發明相比擬。在他的倡導下,設立了國家和科學院相應的重大項目,並成立了半導體超晶格國家重點實驗室

黃老每天上午都要到自己的辦公室工作半天(攝影/曲立岩) 黃老每天上午都要到自己的辦公室工作半天

1987年,與朱邦芬開始研究量子阱中晶格振動的問題,他們澄清了原來理論和實驗出現矛盾的原因,提出和發展了關於半導體超晶格光學振動的系統理論。這一理論發現被國際學術界稱作“黃-朱模型”。“黃朱模型”引起國際上的普遍重視,由此引發了一系列的理論和實驗研究工作,有力推動了這一研究領域的深入發展。

1987━1991年任中國物理學會理事長。

年逾八旬時,黃昆身患帕金森病,仍每天上午去中國科學院半導體研究所上班。

2001年3月和其他5名院士在“科學時報”上聯名呼籲:緊急部署納米子結構、量子器件及其集成技術的基礎研究,奮起迎接納米科技爭奪戰。

2002年,黃昆榮獲2001年度國家最高科學技術獎

2005年7月6日在北京病逝,享年86歲。

主要成就

科學研究

黃昆 黃昆

黃昆完成了兩項開拓性的學術貢獻。一項是提出著名的“黃方程”和“聲子極化激元”概念,另一項是與後來成為他妻子的里斯(A.Rhys,中文名李愛扶)共同提出的“黃-里斯理論”。提出固體中雜質缺陷導致X射線漫散射的理論,被稱為“黃散射”,與里斯共同提出了多聲子的輻射和無輻射躍遷的量子理論;同期佩卡爾發表了相平行的理論,被國際上稱為“黃-佩卡爾理論”或“黃-里斯理論”;提出了晶體中聲子與電磁波的耦合振盪模式,當時提出的方程,被稱為“黃方程”;研究半導體量子阱超晶格物理。建立超晶格光學振動的理論,發表了後來被國際物理學界稱為“黃-朱模型”的理論。

黃昆和學生詳細分析了Ⅲ-Ⅴ族化合物的量子阱和超晶格的空穴帶的電子狀態,發展了一種適用於超晶格結構的簡單有效的計算方法,從而對量子阱和超晶格結構中空穴子帶的性質、價帶雜化和外加電場等對量子阱和超晶格中激子吸收的影響做了理論計算。他和學生系統研究了超晶格中的長波光學振動模式,指出流行的連續介電模型的結果是不對的,基於他在1951年提出的偶極振子晶格模型,他們提出了一個能描述迄今了解的實驗事實的理論模型,得到了在一維和二維的量子系統中縱向光學振動和橫向光學振動的類體模的正確描述。他們的這項工作對理解半導體超晶格的光學性質、光散射效應、電子和格波的相互作用起到了重要作用。

論文著作

論文

1:Huang,K,Xray Reflexions from Dilute Solid Solutions,Proc Roy Soc (London),1947,A190:102-117。

2:Huang,K,Quantum Mechanical Calculation of the Heat of Solution and Residual Resistance of Gold in Silver,Proc PhysSoc(London),1948,60:161-175。

3:Huang,K,On the Atomic Theory of Elasticity,ProcPoySoc(London),1950,A203:178-194。

4:Huang,Kand ARhys,Theory of Light Absorption and Nonradiative Transitions in Fcentres,ProcPoySoc(London),1950,A204:406-423。

5:Huang,K,Lattice Vibrations and Optical Waves in Ionic Crystals,Nature,1951,167:779-781。

6:Huang,K,On the Interaction between the Radiation Field and Ionic [2]  Crystals,ProcPoySoc(London),1951,A208:352-365。

7:Huang,Kand ARhys,Deviation of Van der Waals Interaction from Additive Relations,Chinese JourPhys,1951,8:208-221。

8:Huang,K,The Long Wave Modes of the Cu2O Lattice,ZPhysik,1963,171:213-225。

9:Huang,K,Adiabatic Approximation Theory and Static Coupling Theory of Nonradiative Transition,Scientia Sinica,1981,24:27-34。

10:黃昆,無輻射躍遷的絕熱近似和靜態耦合理論[J],中國科學.1980(10)。

11:黃昆,多聲子複合理論中絕熱近似是否失效的問題[J],半導體學報,1980(01)。

12:黃昆,晶格弛豫和多聲子躍遷理論,物理學進展,1981,1(1):31-85。

13:Huang,K,ZGu,Phonon Analysis in Multiphonon Transitions,Communin TheorPhys(Beijing),1982,1:535-555。

14:黃昆、劉東源,最陡下降法和多聲子躍遷的多頻模型,物理學報,1985,34:709-714。

15:HuangK,Contributions to Multiphonon Transition Theory,Advances in Science of China:Physics,1985,1:1-18。

16:湯蕙、黃昆,超晶格中空穴子帶的理論,半導體學報,1987,8(1):1-10。

17:Zhu,B,KHuang,Effect of Valence Band Hybridization on the Exciton Spectra in GaAs Ga1-xAlxAs Quantum Wells,PhysRev,1987,B36:8102~8108。

18:夏建白,黃昆,電場下量子阱的子能帶和光躍遷[J],物理學報.1988(01)。

19:黃昆,超晶格和量子阱研究中的若干問題[J],物理,1988(07)。

20:HuangK,BZhu,Dielectric Continuum Model and Frohlich Interaction in Superlattices,PhysRev,1988,B38:13377-13386。

21:黃昆,半導體超晶格的晶格振動[J],自然科學進展,1994(05)。

22:夏建白,黃昆,我國半導體物理研究進展[J],物理,1999(09)。

著作

人才培養

黃昆 黃昆

1957年和1958年培養出200多名首批半導體專業畢業生。還建立了研究所和生產半導體材料和器件的車間,使中國半導體學科和半導體技術獨立自主地發展起來。如學生秦國剛、 甘子釗、夏建白等好幾位當選為中國科學院院士。

社會任職

曾任中國科學院半導體研究所研究員、所長、名譽所長,中國物理學會理事長等。

中國人民政治協商會議第五屆全國委員會常務委員會委員(1978年),以後分別連任第六屆、第七屆、第八屆政協常委。

中國物理學會理事長、科學院數理學部常委,中華人民共和國第三屆全國人民代表大會代表(1964年)

1977年,黃昆被調到科學院半導體研究所任所長。

國際純粹物理和套用物理協會(IUPAP)半導體委員會委員(1985-1988年)。  

獲獎記錄

所獲獎項
  • ▪ 2001    國家最高科學技術獎    (獲獎)    
  • ▪ 1996-06    獲1995年度陳嘉庚獎—數理科學獎    (獲獎)    
  • ▪ 1995-10    1995年度何梁何利基金科學與技術成就獎    (獲獎)    
  • ▪ 1986    被全國總工會授予五一勞動獎章    (獲獎)    
  • ▪ 1984    獲英國聖母瑪利亞大學授予的“理論物理弗雷曼獎”     (獲獎)    
榮譽稱號
  • ▪ 1986    被全國總工會授予“全國優秀科技工作者”稱號     (獲獎)    
  • ▪ 1985    第三世界科學院院士    (獲獎)    
  • ▪ 1984    中美洲州立大學協會授予的“卓越的外國學者”稱號     (獲獎)    
  • ▪ 1980    當選為瑞典皇家科學院外藉院士     (獲獎)    
  • ▪ 1955    中國科學院院士    (獲獎)    
 

親屬成員

父親黃徵是中國銀行高級職員,母親賀延祉也是銀行職員。母親畢業於北京女子師範大學。

個人生活

1959年,黃昆和夫人李愛扶(英國人)遊覽北京長城 1959年,黃昆和夫人李愛扶(英國人)遊覽北京長城

黃昆和他的“洋夫人”艾夫•里斯之間的愛情與婚姻也是科學界的一段佳話。小他7歲的威爾斯人里斯,原是布里斯托大學物理系本科生,大學畢業後與黃昆同時來到了利物浦大學理論物理系,擔任系主任弗洛里希的行政助理,並幫助黃昆進行理論計算。黃昆的聰敏與敬業深深地吸引了里斯小姐,而里斯小姐的學識、勤奮和溫柔美麗也給黃昆留下深刻印象。共同的事業追求與愛好把兩個不同國籍的青年人的心緊緊連在一起。從此,在黃昆成功的背後,一直有一位來自異國的賢內助的默默奉獻。

1952年4月,里斯克服重重阻力,遠涉重洋追隨著他來到中國,先期回國的黃昆特地趕到天津去迎接她。黃昆的哥哥給里斯取了一個中文名字———“李愛扶”,既是諧音,又寓意“樂於助人”。不久,二人喜結伉儷,相敬如賓,撫養的孩子均學有成就,組成了一個令人羨慕的家。

到中國四年後,李愛扶被批准取得了中國國籍,1959年起,在北京大學物理系參加工作,任電子學工程師。她勤勤懇懇地工作,認認真真地做事,為北大物理系實驗室的建設作出了積極的貢獻。一晃已經40多年了,出於對她由衷的尊敬,黃老的學生們都尊稱她為“李先生”。  

人物評價

黃昆他好比現代的鳳凰涅槃,從灰燼中飛起又成為世界領頭的固體物理學家。(國際著名固體物理學家、德國馬克斯普朗克協會固體物理研究所前所長卡多納(M.Cardona)評)

黃昆先生是世界著名的物理學家,他對固體物理學作出了許多開拓性的重大貢獻,是中國固體物理學和半導體物理學的奠基人之一。黃昆先生一貫強調德才兼備,教書與育人相結合的教育原則,嘔心瀝血,教誨提攜,以極大精力投入為國家培養科技人才的光榮事業,認為在中國培養一支科技隊伍的重要性遠遠超過他個人在學術上的成就,堪稱中國科學界的典範。黃昆先生為我們留下的不僅是一些舉世矚目的科學成果,還有在科學研究上不斷創新、勇於探索的精神,還有嚴謹求實的治學態度和淡泊明志的高尚情操。他對祖國的赤子之情,對事業的赤子之誠,對黨的赤誠之心和高尚的情操將垂範世人,啟迪後學。(北京大學物理學院教授秦國剛院士評) 

黃昆先生最重要的貢獻就是創辦五校聯合半導體專門化,為國家的半導體科技事業培養了一批又一批棟樑英才,為創建和發展中國半導體科技和教育事業、從無到有地建立和發展半導體工業體系起到了開拓性作用。黃先生所倡導的自力更生、團結協作、以及多方爭取教育資源等先進的教育思想永遠值得我們學習和發揚。(復旦大學阮剛教授評)

黃昆院士是中國科學界的典範,他嘔心瀝血,教誨提攜。他嚴謹的治學風格培育出一批英才,他對祖國的赤子之情,對事業的赤子之誠,對黨的赤誠之心和高尚的情操將繼續垂範世人,啟迪後學。(彭桓武、戴元本、郝柏林、何祚庥評)

岱色蒼茫眾山小,天容慘澹大星沉。物理學界不見君,院士行中少一人。(微波通信及光纖通信專家葉培大院士評)

黃先生帶出了一大批中國半導體事業的骨幹,桃李滿天下。(半導體物理專家夏建白院士評)

黃昆先生做人、做科研求真務實,他那實事求是的精神、創新的思維和嚴謹的學風都值得我們學習。(微電子學家、清華大學李志堅院士評)

後世紀念

銅像

2006年12月15日,由北京大學物理學院、北京大學微電子研究所、人工微結構和介觀物理國家重點實驗室聯合主辦的黃昆先生銅像落成儀式在北京大學物理大樓舉行,北京大學黨委書記閔維方出席儀式,並與黃昆的夫人李愛扶女士、長子黃志勤先生等一起為銅像揭幕。

追思會

2015年7月6日上午,在黃昆院士逝世十周年之際,中國科學院半導體研究所在學術會議中心舉行了黃昆院士學術思想研討會暨黃昆先生逝世十周年追思會,以紀念中科院院士黃昆對科學事業做出的貢獻,深切緬懷他的高尚品格和道德情操。中科院院士秦國剛、王陽元、甘子釗、朱邦芬、王啟明、鄭厚植和夏建白,北大、清華部分師生,半導體所領導,超晶格國家重點實驗室員工及學生等參加了追思會。追思會由中科院院士、半導體所所長李樹深主持。 

歷屆國家最高科學技術獎獲獎者

 年份獲獎人  簡介 主要貢獻
 2000年度吳文俊 數學家。中國科學院院士,第三世界科學院院士,中國科學院系統科學研究所副所長、名譽所長、研究員。 在拓撲學和數學機械化領域,特別是幾何定理的機器證明方面的世界性貢獻。
 袁隆平 水稻育種專家。中國工程院院士,中國國家雜交水稻工作技術中心主任,湖南農業大學教授,中國農業大學客座教授,美國科學院外籍院士。 在雜交水稻育種理論與實踐上的重大突破。
 2001年度王選 計算機專家。生前曾任中國科學院院士,中國工程院院士,北京大學教授,北大方正技術研究院院長,方正控股有限公司董事局主席。 漢字雷射照排系統的創始人,為中國新聞出版事業的計算機化奠定了基礎。
 黃昆 物理學家。生前曾任中國科學院院士,第三世界科學院院士,瑞典皇家科學院外籍院士,北京大學教授。 中國的固體物理學和半導體物理學的奠基人之一,取得了世界級的理論成就。
 2002年度金怡濂 高性能計算機專家。中國工程院院士,國家並行計算機工程技術研究中心主任。 中國巨型計算機事業的開拓者之一,對中國高性能計算機的發展做出了重大貢獻。
 2003年度劉東生 地球環境科學專家。中國科學院院士,中國科學院地質與地球物理研究所研究員。 在中國的古生物學古地質學環境地質學特別是黃土研究方面的原創性研究。
 王永志 航天技術專家。中國工程院院士,中國載人航天工程總設計師。 中國載人航天事業的開創者之一,成功實現中國首次載人航天(2003年10月16日,神舟五號航天船)。
 2004年度 空缺  
2005年度葉篤正大氣物理學家。中國科學院院士,中國科學院大氣物理研究所名譽所長。在全球氣候變化領域的重大系統創見。
 吳孟超肝膽外科專家。中國科學院院士,中國人民解放軍第二軍醫大學東方肝膽外科醫院院長。在肝膽外科手術實踐中取得的重大突破與理論成果。
2006年度李振聲小麥育種專家。中國科學院院士,第三世界科學院院士,中國科學院遺傳發育所研究員。在小麥遺傳與遠緣雜交育種、染色體工程育種及黃淮海平原中低產田改造與治理中的貢獻。
2007年度閔恩澤石油化工催化劑專家,中國科學院院士。中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院學術委員會主任、高級工程師。曾任國家自然科學基金委員會“九五”重大基礎研究項目“環境友好石油化工催化化學和反應工程”的主持人。開發化纖單體己內醯胺的製造技術,取得長足進展
 吳征鎰植物學家,中國科學院院士。在植物分類研究中,發現並發表了1300個以上新分類群(植物亞科、族、組等新等級不下10個,新屬10個),在國際植物分類學研究領域中產生了重要的影響。從事以中國植物為中心的東亞植被和區系研究,研究生物多樣性,編著了大量文獻
2008年度王忠誠神經外科專家,中國工程院院士。中國神經外科開拓者之一。
 徐光憲化學家,中國科學院院士。稀土元素分離以及套用中做出重要貢獻。
2009年度谷超豪我國著名數學家,中科院院士,國際教育研究院院士,教授。國家基礎研究重大項目“非線性科學”首席科學家,教育部數學和力學指導委員會主任。
 孫家棟運載火箭與衛星技術專家,中國科學院院士,國際宇航科學院院士。中國第一枚飛彈總體、第一顆人造地球衛星、第一顆遙感探測衛星、第一顆返回式衛星的技術負責人、總設計師,是中國通信衛星、氣象衛星、資源探測衛星、北斗導航衛星等第二代套用衛星的工程總師,是中國探月工程總設計師,中國“兩彈一星”功勳科學家
2010年度師昌緒中國科學院院士、金屬學及材料科學家。中國高溫合金開拓者之一,發展了中國第一個鐵基高溫合金,領導開發我國第一代空心氣冷鑄造鎳基高溫合金渦輪葉片,可用作耐熱、低溫材料和無磁鐵錳鋁系奧氏體鋼等,具有開創性。多次參加或主持制訂我國有關冶金材料、材料科學、新材料全國科技發展規劃
 王振義中國工程院院士、內科血液學專家從事血栓和止血研究,在國內首先建立血友病A與B以及輕型血友病的診斷方法。1980年起開始研究癌腫的分化療法。1986年在國際上首先創導套用全反式維甲酸誘導分化治療急性早幼粒細胞白血病,獲得很高的緩解率
2011年度謝家麟中國科學院院士、中國粒子加速器事業開拓者和奠基人之一國際著名物理學家,我國粒子加速器事業的開拓者和奠基人。20世紀80年代,領導北京正負電子對撞機的設計和建設。20世紀90年代,提出開展自由電子雷射研究的863項目建議。多次就中長期發展規劃提出重要建議和指導意見,對促進我國加速器領域的發展發揮了重大作用
 吳良鏞中國科學院和中國工程院兩院院士、著名建築與城鄉規劃學家長期從事建築與城鄉規劃基礎理論、工程實踐和學科發展研究,針對我國城鎮化進程的特點,創立了人居環境科學及其理論框架。提出了以人為核心的人居環境建設原則、層次和系統,發展了區域協調論、有機更新論、地域建築論等創新理論
2012年度鄭哲敏中國科學院和中國工程院兩院院士、著名力學家、爆炸力學專家提出了流體彈塑性體模型和理論,並在爆炸加工、岩土爆破、核爆炸效應、穿甲破甲、材料動態破壞、瓦斯突出等方面取得重要成果。倡導海洋工程力學、材料力學性能、環境災害力學的研究,創建了中國科學院力學研究所非線性連續介質力學實驗室
 王小謨中國工程院院士、雷達工程專家從事雷達科研30餘年,設計研製了多種型號具有國際先進水平的雷達,尤其在三坐標雷達和低空雷達方面卓有建樹,為國家創造出較大的經濟效益,為軍事電子工業的發展做出了重大貢獻
2013年度張存浩中國科學院院士、中國科學院大連化學物理研究所專家  
 程開甲中國科學院院士、中國人民解放軍總裝備部專家  

CCTV“感動中國”人物

在人的一生中,可以收到很多禮物,你能記得哪件禮物能讓你刻骨銘心嗎?有一種禮物,你可以永遠不會忘記,那就是感動。我曾經被無數次感人的事情所感動,每一次都有新的感受,每一次都有新的收穫。感動之餘,留給自己是無盡的思考和行動。當自己淚流滿面的時候,曾無數次感覺到自己就是那個感動我的人。  

獲得國家最高科技獎的中國科學院院士

國家最高科學技術獎授予在當代科學技術前沿取得重大突破或者在科學技術發展中有卓越建樹、在科學技術創新、科學技術成果轉化和高技術產業化中創造巨大經濟效益或者社會效益的科學技術工作者,國家最高科學技術獎每年授予人數不超過2名。 >>>進入技術百科
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