PDF《洪朝生》

20 世纪中国知名科学家学术成就概览・物理学卷 研究,一是他当时经常去范绪筠家做客,范绪筠当时在普渡做客座教授,谈论中范 绪筠提醒他要深入探究;

二是他去参加第一届国际低温物理大会并作了报告,其中 一位参会者问道这个反常现象是不是与材料纯度有关.洪朝生会后对实验结果进行 了整理,发现在低温下半导体锗单晶电导与霍耳效应的反常行为,但是当时无法给 出理论解释.在半导体组的例行双周汇报会上, 神秘 字样屡次挂在大家的口上, 而洪朝生预定要离开美国的时间却迫近了.1950 年,即将结束普渡大学工作准备去 欧洲留学的前两个星期,洪朝生又收到一批样品,是经过中子辐照过的样品,主要 目的是确定其中嬗变产生的镓、砷杂质含量.他并没有因为新的工作行程而懈怠, 而是加班加点进行测试.恰恰是这一批样品的测试结果,弥补了之前数据上的缺陷, 使得电阻变化与杂质含量之间的规律一下子清晰起来.他提出禁带杂质能级导电唯 象模型,与普渡的理论物理人员讨论,认为这个解释是合理的,然后洪朝生写了两 篇论文投到 Physics Review,一篇是关于锗单晶低温电导和霍尔效应反常现象的实验 结果,一篇是关于这些反常现象的理论解释,两篇论文在同一期以 Letter 的方式刊 出. 随后他又进行详细分析撰写了

11 页篇幅的论文, 审稿人为肖克莱 (W.B. Shockley) , 肖克莱一直拖延审稿,直到

1954 年这篇论文才在 Physics Review 刊出. 这些论文在之后的数十年间被固体物理学界大量引用.该发现被黄昆称为 洪 氏能级 .洪朝生的工作是后来通向非晶态物理研究新领域的开端,理论物理学家 把他的结果作为非晶态固体中电子输运机制研究第一个类型来解决,并建立了新的 理论概念.当时在普渡大学,接替洪朝生继续从事这项工作的是洪朝生当时指导的 学生 H. Fritzsche.他后来曾担任美国芝加哥大学(University of Chicago)物理系主 任,1989 获Oliver E. Buckley Condensed Matter 奖(美国凝聚态物理领域最高奖) . Fritzsche 的主要贡献之一在于: 与莫特 (N.F. Mott) 共同建立非晶半导体的 Mott-CFO 能带模型(CFO 是三个人名字的缩写,其中的 F 是Fritzsche).而 洪氏能级 可以被 认为是上述模型 (包括莫特的变程跳跃导电理论) 建立的出发点.

2010 年9月17 日, Fritzsche 写来一封信,这封信非常感人,在信中称洪朝生永远是他的老师,并详细描 述了在洪朝生回国后他如何寻找洪朝生的经历,他的信念是一定要找到洪朝生,一 定要当面表达对洪朝生的感谢.在1980 年Fritzsche 受邀请来华访问上海中科院硅酸 盐所、南京大学后来到北京终于见到了洪朝生,实现了当面感谢洪朝生当年把他带 到这个重要的研究领域的愿望. 在1950 年洪朝生发现并提出半导体杂质能级导电理论后,固体物理领域还没有 特别重视, 洪朝生前往英国会见莫特, 莫特当时是英国利物浦大学 (The University of Liverpool)教授,也是国际上固体物理的领军人物,洪朝生向他介绍自己的工作, 洪朝生 ・5・ 但莫特当时对位错感兴趣,还很热情地希望洪朝生和他一起做位错理论,后来据黄 昆讲,莫特的个性在于在某段时间对什么感兴趣,就全力投入,对其它内容就放下 了.到了

1956 年,莫特才开始对洪先生的工作有兴趣,加上

1958 年安德森(P.W. Anderson)局域概念的适时提出(安德森研究局域化理论的第一个实验对象就是洪 朝生的这个结果) ,实验与理论的交会,终于导致了