汤定元(1920年5月12日—2019年6月3日),出生于江苏省常州市金坛区,物理学家,中国半导体学科和红外学科创始人之一,
中国科学院院士,
中国科学院上海技术物理研究所研究员、博士生导师。
人物生平
1930年秋,汤定元进县城读小学五年级。仅读了一年,因遇上特大洪水,农村颗粒无收,失学在家。
1932年春,汤定元到县城读中学。初中毕业后,考进
无锡高等师范学校,读了两年。
1937年,抗日战争爆发,汤定元与同学靠沿路“求乞”步行到武汉,住进难民收容所。
1938年4月,被国民党教育部收留,分到国立四川中学师范部继续学习。仅读了三个月,7月就从师范部毕业,留在学校等待分配。而后他考入国立中央大学物理系。
1942年,汤定元从国立中央大学物理系毕业后留校任教。
1948年3月,汤定元赴美国
明尼苏达大学物理系学习,同年转入芝加哥大学物理系。
1951年,汤定元回国后到中国科学院应用物理所(1958年更名为中国科学院物理研究所)工作,历任助理研究员、副研究员。
1960年,汤定元在中国科学院半导体研究所工作,期间兼任中国科学技术大学教授和半导体教研室主任。
1962年,汤定元晋升为研究员。
1964年,汤定元调入中国科学院上海技术物理研究所工作,历任副所长、所长、所学术委员会主任、红外物理国家重点实验室学术委员会主任。
1991年,当选为中国科学院学部委员(院士)。
2019年6月3日,汤定元在上海逝世,享年99岁。
主要成就
科研成就
汤定元在芝加哥大学学习期间,他在学校高压物理实验室工作,在A.W.Lawson教授指导下研究高压相变。他以金属铍(Be)做高压容器,研究X—射线通过铍容器摄取高压下样品的粉末衍射像。汤定元在工作中发现:金属铈(Ce)的晶体结构在高压(约大于12千巴)下仍保持大气压下的面心立方,但体积突变16.5%。在原子周期表中,铈是镧系稀土类元素中第一个有4f态的元素,压力的作用可解释成4f电子被“挤入”内部的空5d态——一种新颖相变。这一成果立得到两位诺贝尔奖金获得者P.W.Bridgman和L.Pauling的重视。之后,他又研制成金刚石高压容器,得到25千巴的压力。汤定元取得硕士学位之后,继续做博士论文工作,研究方向是利用这个新的高压容器研究碳酸钙(CaCO3)的相变。
1956年下半年,汤定元在物理研究所半导体研究室进行锗的区域提纯的工作,并对锗光电导光谱分布做了测量研究,用表面复合速度定量地解释了锗光导光谱分布的形状,提出了研究表面复合速度的方法,并用实验证实表面复合在光电过程中的作用。1957年,在民主德国召开的国际固体物理会议上,他宣读了研究成果。
1958年12月起,汤定元带领科技人员从事硫化铅红外探测器的研制工作,研制出性能优良的硫化铅红外探测器。同时建立起一套测试设备,包括黑体响应率、噪声频谱、光谱响应等。这套测试系统后来成为中国国内建立红外探测器实验室的样板。在此期间,汤定元等还编译出版了《红外光电探测器及其材料》一书。
1978年后,汤定元预计到碲镉汞红外探测器在今后红外技术发展中的重要性,在上海技术物理所带领一个科研群体,对碲镉汞晶体材料、器件及物理性能进行了全面系统的研究。
1985年后,汤定元参加红外辐射加热技术研讨会,了解到这一重要的节能技术在中国发展中所遇到的一些问题,就写了一本《红外辐射加热技术》的科普读物,阐明了辐射加热的基本原理。
1999年,汤定元的16项成果被收入国际权威的科学手册《Landolt. Boernstein: Numerical Data and Functional Relationship in Science and Technology》Ⅲ/41B卷中(德国Springer出版社)。
截至2014年4月,汤定元在中国国内外发表了一百多篇学术论文,涉及碲镉汞半导体的能带参数、光学常数、杂质缺陷、材料物理和器件物理等诸多方面。此外,他还先后主持撰写和编译出版科技专著和科普书籍12本。
出版著作
期刊论文
汤定元, 高国裕. 表面复合速度对于锗的光电导光谱分布的影响(一)[J]. 科学通报, 1957, 2(8):238-239.
汤定元, 郑国珍. 窄禁带半导体[J]. 物理, 1983(4):196-205.
汤定元. 红外探测器的发展现状[J]. 激光与红外, 1991(1):5-11.
汤定元. 红外物理与红外技术[J]. 物理实验, 1992(4):153-159.
汤定元. 红外探测器的研制[J]. 中国科学院院刊, 1993(1):57-58.
汤定元. 沙坪坝时期的一段研究工作的回忆[J]. 物理, 1994, 23(10):0-0.
汤定元. 关于我国红外技术发展的一些回忆[J]. 红外技术, 2000(1):2-7.
汤定元. 世纪之交话光电子技术与产业[J]. 激光与红外, 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.
截至2014年4月,汤定元先后获得国家自然科学三等奖、国家科技进步二等奖和三等奖各一次,中国科学院自然科学一等奖、二等奖、三等奖各一次,中国科学院科技进步一等奖一次、二等奖两次,中国科学院重大成果奖一次,上海市科技二等奖两次。
人才培养
汤定元认为:对一位科研工作者来说,想要做好科学研究,取得成绩,首先要对他所从事的科技有非常浓厚的兴趣,他自己开始就是因为有浓厚的兴趣才进入这个领域。其次,对于研究工作要有很明确的目标,不能浅尝辄止,要不怕失败不怕困难,这些都是起码的精神。而研究方法方面,第一要对科技的内容仔细慎重地了解各个方面的关系,其次要了解掌握国际前沿,这个是很重要的一点;最后,研究工作要抓成果。
截至2008年3月,汤定元已指导培养了9名博士、30多名硕士,1999年指导博士生刘坤的毕业论文《窄禁带半导体光电性质及其二维特性研究》被评为全国优秀博士学位论文;三次被中国科学院评选为“优秀导师”。
荣誉表彰
社会任职
汤定元兼任上海科技大学教授、技术物理系主任,曾任《红外与毫米波学报》主编、《应用科学学报》副主编,中国光学学会副理事长、上海市物理学会副理事长、上海市红外与遥感学会副理事长;全国政协第五届委员,第六、七届常务委员和第八届委员,九三学社第七、八届中央委员。
人物评价
汤定元在把半导体红外器件成功地应用于中国探测、空间遥感方面,有开拓性贡献。(中国网评)
汤定元开创并参与研制成功十种光电器件和红外探测器,有一些已应用于人造卫星、军用和民用高科技装备中,为中国“两弹一星”的研制作出了突出贡献。(中国科学院上海技术物理研究所评)
汤先生一生最核心的精神就是为祖国做贡献,他写给国防科委领导的三封信直接推动了中国红外技术的发展。在他心中,汤先生也是一位敢于创新、善于创新,始终工作在科学最前沿的科学家。他对科学的敏锐度,对攻关方向的准确把握,使技物所得以赶上甚至超越国际同行。在他心中,汤先生的一生始终把工作放第一位,以科研事业作为人生最大乐趣。学习汤先生,就是要学习他的精神,以此激励自己,不断求实创新。(2015年在汤定元院士学术思想研讨会暨95华诞庆贺会上,中国科学院院士
褚君浩评)
人物影响
2015年5月12日上午,汤定元院士学术思想研讨会暨95华诞庆贺会在中国科学院上海技术物理研究所举行,参会的有汤定元先生的“四代”学生、当年同事,兄弟单位的代表,会议由中国科学院上海技术物理研究所副所长戴宁、丁雷主持,会前播放了汤定元先生纪录片——《荣誉使命科学梦》。。