黃昆

中國科學院院士、中國半導體技術奠基人

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)獲英國布里斯托爾大學博士學位,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

人物關係


人物生平


1919年(中華民國八年)9月2日,黃昆出生於北京,黃昆小學就讀於北師大附小、上海光華小學,中學在燕大附中、北京通縣潞河中學度過。他從小聰明好學,學習成績優異,高中三年成績始終是全班第一。
黃昆
黃昆
1937年(中華民國二十六年),黃昆考入燕京大學物理系。
1941年(中華民國三十年),畢業於燕京大學物理系,在大學期間,黃昆對世界新興的量子力學痴迷,完成了《海森堡和薛定鍔量子力學理論的等價性》論文,獲學士學位,畢業后在昆明西南聯合大學物理系任助教。
1942年(中華民國三十一年),黃昆考取西南聯合大學理論物理研究生,導師為物理學家吳大猷
1944年(華民國三十三年),黃昆完成了《日冕光譜線的激起》的論文,獲北京大學碩士學位,畢業后,在昆明天文台任助理研究員。
1945年(中華民國三十四年)8月,黃昆在英國布里斯託大學做了莫特的博士研究生,兩年中黃昆完成了三篇論文,其中一篇論文後來被稱為“黃漫散射”。同年10月,黃昆在英國布里斯托爾大學師從著名的理論物理學家、後來榮獲諾貝爾獎的莫特(N.F.Mott)教授,把自己的研究方向選定為固體物理學。
1947年(民國三十六年)5月,黃昆到英國愛丁堡大學物理系,與當代物理學大師、諾貝爾獎獲得者M玻恩(Born)合作,共同撰寫《晶格動力學理論》專著。
1948年(民國三十七年),獲英國布里斯托爾大學博士學位,獲得博士學位后,在英國愛丁堡大學物理系、利物浦大學理論物理系從事研究工作。黃昆在利物浦大學期間,結識了英國女同事A里斯(Rhys),並建立了誠摯深厚的友誼。
1950年,黃昆與合作者首次提出多聲子的輻射和無輻射躍遷的量子理論,即“黃—佩卡爾理論”。
1951年,黃昆回到北京大學任物理系教授,黃昆首次提出晶體中聲子與電磁波的耦合振蕩模式及有關的基本方程。
黃昆
黃昆
1952年4月,里斯來到中國,與黃昆結婚,后也在北京大學物理系工作。在北京大學,黃昆先後任北京大學物理系教授、副主任,半導體教研室主任。他與其他教學人員一起,建立了有中國特色的普通物理教學體系。
1956年,黃昆在北京大學物理系任教授期間,參與創建了中國第一個半導體物理專業,在北京大學任教期間,黃昆還主持本科生教學體系的創建工作,並著有《固體物理學》教材。
1977年,黃崑調任中國科學院半導體研究所所長,黃昆親自給研究人員講課,組織全所學術交流。
1988年,發表了後來被國際物理學界稱為“黃-朱模型”的理論,多本國外的研究生教材詳細介紹了這個理論。
1985年,當選為第三世界科學院院士,中國科學院半導體研究所研究員、名譽所長。
2001年,黃昆與其北大校友王選一同獲得了該年度國家最高科學技術獎。
2005年7月6日16時18分,黃昆在北京逝世,享年86歲。

主要成就


科學研究

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蕩模式,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 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
序號人員作品刊物時間
1黃昆、謝希德《半導體物理學》科學出版社1958 
2黃昆《固體物理學》人民教育出版社1966
3黃昆、韓汝琦《半導體物理基礎》科學出版社1979
4黃昆《半導體和它的應用》北京科學普及出版社1956
5黃昆、謝希德《半導體物理學》科學出版社1958
6黃昆著,韓汝琦改編固體物理學》高等教育出版社1988
7玻恩,黃昆著 葛惟錕,賈惟義晶格動力學理論》北京大學出版社1989
8黃昆《半導體物理進展與教學》北京大學出版社1989
9Born,M,KHuang(中譯本:M玻恩、黃昆)Dynamical Theory of Crystal Lattices(中譯本:北京大學出版社)Oxford University Press(中譯本:北京大學出版社)1954(中譯本:1989) 

人才培養

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。
國際純粹物理和應用物理協會(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

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,天容慘淡大星沉。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)
他一生都在科學的世界里探求真諦,一生都在默默地傳遞著知識的薪火;他不僅以自己嚴謹和勤奮的科學態度在科學領域裡為人類的進步做出了卓越貢獻,更以淡泊名利和率真的人生態度詮釋了一個科學家的人格本質。黃昆在世界學術界赫赫有名,真正算得上是重量級科學家。黃昆的一生是輝煌的,他的研究更是卓越的。 (新華網評)

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。