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我国现代晶体学的三位先行者 精选

已有 7543 次阅读 2010-10-7 09:08 |个人分类:未分类|系统分类:观点评述

祖国的古代文明对晶体学早有贡献和记载。但以1912X光晶体衍射的发现做为分水岭的现代晶体学在我国的传播和发展就要推到上世纪30年代。在那国难当头的非常时刻,从19361938年间相继有3位物理学家从著名的英国曼彻斯特大学诺贝尔奖得主W.L.Bragg所领导的晶体学实验室学成回国。他们是名副其实的我国第一代X光晶体学家:

 

郑建宣(1903 – 1987),陆学善(1905 – 1981)和余瑞璜(1906 – 1997)。

 

   二次世界大战前科学的中心在欧洲。陆, 郑两先生1936年从英国拿到学位后当即回国,余先生1937年获博士学位后受命在清华建立金属研究所,故留在诺贝而奖得主W.H.BraggW.L.Bragg 的父亲)所领导的晶体学实验室进行金属学研究。由于国内形势的恶化,次年9月决定回国,1939年初到西南联大任教,此后10年间在国内发表了多篇重要Nature论文。

 

3位“老海归”如此热爱祖国,在她处于灾难深重之时毅然回来,实在令我们敬佩不已。他们的品德不用在此多说,他们所取得的学术成就也似乎勿庸赘述。不过在这里再介绍前人的工作或许有温故而知新的收获。比如陆,郑两位1937年发表的X光多晶(粉末)Al-Cr Al-Co二元合金学位论文,郭可信先生就发现它们正是当今称之为准晶的近似体相,见附件。

 

先生的博士论文是Zn(BrO3)2*6H2ONi(NO3)2*6NH3的单晶结构分析,回国前分别在Z. Krist. Nature发表。因硝酸根NO3-的无序在低温下消失,该发现是结构能在Nature发表的原因。Z. Krist. 也是顶级杂志,在当时用摆动照相机录取衍射强读数据解析这样复杂的结构都是一流的工作。先生不仅实验做的非常漂亮,晶体结构分析理论也有高超造诣。

 

让我在这里列出先生1938年发表在Nature上的博士论文部分,接着列出上世纪40年代发表在Nature 上的前瞻性论文完整题目,研究成果奠定了他作为世界一流晶体学家的基础,不仅得到国际同行的高度赞扬,其中4篇论文列入麻省理工学院(MIT)晶体结构分析教材,参见 M. J. Buerger, Crystal-structure analysis, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1960

 

1,  S. H. Yü, Evidence of abnormal behaviour of NO3 in cubic crystal Ni(NO3)2*6H2O. Nature, 1938, 141: 158;

2,  S. H. Yü, A new synthesis of x-ray data for crystal analysis. Nature, 1942, 149: 638,

3,  S. H. Yü & C P. Ho, Further study of the new synthesis of x-ray data for crystal analysis-Its application to iron β-pyrite. Nature, 1942, 149: 729;

4,  S. H. Yü, Determination of absolute from relative x-ray intensity data. Nature, 1942, 150: 151;

5,  S. H. Yü, Formation of a double crystal aggregate and the structure of the intermediate temperature modification of nickel nitrate hexa-aminate, Ni(NO3)2*6NH3. Nature, 1942, 150: 543;

6,  S. H. Yü, Determination of absolute intensities of x-ray reflections from relative intensity data. Nature, 1949, 163: 375.

 

这些论文被国际权威 H. Lipson 等高度评价为开辟了晶体衍射强度统计学的整个科学领域。

1948年夏,余先生以富布瑞特基金会中美交换教授身份赴 MIT,在途中被Pauling留下在加州理工做短期研究。1949年新中国宣告成立使他再次作出中断研究回到清华, 1952年奉调东北人大,1955年他与陆先生被选为中科院学部委员,陆先生在北京中科院,郑先生在广西大学都在晶体学不同方向作出他们独特的贡献,往后的峥嵘岁月就不在此多说了。

 

  值得一提的是先生与大师 L.Pauling 曾有的交臂从而长期考虑如何借用他的键价法于合金体系。他的“固体与分子经验电子理论”就是企求将 Pauling 的金属学说推广到从晶体结构直接分析电子结构。1981年渥太华第12届晶体学大会上我有幸聆听他孜孜不倦的宣讲其成果。后来在北京中国晶体学会成立大会上再见到他,当年被推举为顾问还是荣誉理事长现已记不清了。

 

   时代在不断的前进,俱往矣数风流人物还看今朝!

 

附文: 郭可信,《物理》,1998, 27 (9): 515

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