芶清泉 - 生平簡(jiǎn)介

芶清泉，

1917年4月14日出生于四川省邛崍縣。幼年喪父，由其母撫養(yǎng)成人。他有兄、弟、妹四人，行二。曾先后在大邑縣與崇慶縣念小學(xué)，自幼喜歡畫(huà)國(guó)畫(huà)。1932年，考入四川有名的成屬聯(lián)立中學(xué)（現(xiàn)名石室中學(xué)）學(xué)習(xí)，1938年高中畢業(yè)。這個(gè)學(xué)校對(duì)數(shù)理化課程很重視，教師能力很強(qiáng)，培養(yǎng)了他對(duì)數(shù)理化的濃厚興趣。課余時(shí)，他看了很多這方面的參考書(shū)，培養(yǎng)提高了自學(xué)和獨(dú)立鉆研的能力。曾對(duì)k乘方數(shù)等和問(wèn)題進(jìn)行了研究，推證了10多個(gè)定理，受到老師們的重視。在高中時(shí)期，他曾與同班同學(xué)李蔭遠(yuǎn)、周光埛、李文彬等創(chuàng)辦了《科學(xué)的中學(xué)生》刊物，鉛印全國(guó)發(fā)行，印刷費(fèi)全由同學(xué)們節(jié)省零花錢(qián)籌集。在高三時(shí)，又組織了“中國(guó)青年自然科學(xué)會(huì)”，聯(lián)合有志于科學(xué)的青年，共同為發(fā)展科學(xué)事業(yè)而奮斗。他立志要研究科學(xué)、發(fā)展科學(xué)事業(yè)的思想，在中學(xué)時(shí)期就形成了。

1938年，他考入中央大學(xué)物理系。抗日戰(zhàn)爭(zhēng)初期，中央大學(xué)全部人員和設(shè)備從南京沿長(zhǎng)江而上，搬到重慶沙坪壩繼續(xù)辦學(xué)，沒(méi)有受到什么損失，因此是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)圖書(shū)儀器最齊全、教授眾多、規(guī)模最大的大學(xué)。他在這里主修物理，同時(shí)還選修數(shù)學(xué)系的全部主要課程，曾參加大學(xué)數(shù)學(xué)論文比賽，獲第二名。1942年大學(xué)畢業(yè)時(shí)，因?qū)W習(xí)成績(jī)優(yōu)秀，被留校任助教。

1944年，他轉(zhuǎn)到昆明西南聯(lián)合大學(xué)物理系作助教，同時(shí)在昆明北京大學(xué)理科研究所工作，在著名學(xué)者吳大猷的指導(dǎo)下，從事拉曼光譜的實(shí)驗(yàn)研究和原子結(jié)構(gòu)與原子碰撞理論的研究。1944年，與吳大猷聯(lián)名在《中國(guó)物理學(xué)報(bào)》外文版上發(fā)表了題為《氦原子2S21S態(tài)的赫羅拉士式波函數(shù)》的論文，在國(guó)際上較早報(bào)道了關(guān)于氦原子雙激發(fā)態(tài)的精細(xì)計(jì)算�？谷諔�(zhàn)爭(zhēng)勝利后，1946年北京大學(xué)由昆明遷回北平（今北京），他在北京大學(xué)任講師，繼續(xù)從事原子與分子物理的研究工作。不久又在《中國(guó)科學(xué)社論文專(zhuān)刊》外文版上發(fā)表了《以電子碰撞產(chǎn)生雙K電子離化的量子力學(xué)幾率》一文，這是國(guó)際上最早報(bào)道電子碰撞產(chǎn)生雙K電子離化的論文。

中華人民共和國(guó)剛成立不久，為了組建吉林大學(xué)物理系，芶清泉毅然放棄了條件優(yōu)越的北京來(lái)到東北，與其他專(zhuān)家學(xué)者們一起幾乎是在一片廢墟上，于1952年建起了東北人民大學(xué)（吉林大學(xué)前身）物理系，他任物理系副主任，并先后兼任金屬物理、磁學(xué)、普通物理及固體物理教研室主任。長(zhǎng)期以來(lái)，他一邊教學(xué)，一邊搞科研，在原子分子物理、固體物理、高溫高壓物理及物理力學(xué)方面作出了成績(jī)，推動(dòng)了學(xué)科的發(fā)展，培養(yǎng)了許多優(yōu)秀人才。1960年，在芶清泉的推動(dòng)和參與下，成立了中國(guó)科學(xué)院東北物理所（長(zhǎng)春物理所的前身），他兼任所長(zhǎng)。同時(shí)，他還兼任中國(guó)科學(xué)院金屬研究所學(xué)術(shù)委員會(huì)委員。

芶清泉的工作受到黨和國(guó)家的重視與支持。1962年，以聶榮臻副總理的名義聘請(qǐng)他為國(guó)家科委物理學(xué)科組和冶金組的成員，并任中國(guó)科學(xué)院東北分院院務(wù)委員，參與制訂國(guó)家科學(xué)十年發(fā)展規(guī)劃的補(bǔ)充規(guī)劃。1977年，他負(fù)責(zé)制訂了中國(guó)第一個(gè)原子與分子物理發(fā)展規(guī)劃。1978年，在全國(guó)力學(xué)規(guī)劃會(huì)上，他又主持制定了中國(guó)物理力學(xué)的發(fā)展規(guī)劃。

1978年春天，全國(guó)科學(xué)大會(huì)在北京召開(kāi)，芶清泉的人造金剛石合成機(jī)理的研究成果在大會(huì)上獲獎(jiǎng)，并被評(píng)為先進(jìn)個(gè)人。

1979年，受教育部的委托，他在吉林大學(xué)組建了中國(guó)第一所原子與分子物理研究所，并擔(dān)任所長(zhǎng)。在3年內(nèi)培養(yǎng)了16名原子分子物理的研究生，為中國(guó)的原子與分子物理及物理力學(xué)的發(fā)展打下基礎(chǔ)。

1983年，芶清泉調(diào)到成都科技大學(xué)，經(jīng)過(guò)幾年的奮斗，創(chuàng)建了高溫高壓物理研究所，任所長(zhǎng)，后擴(kuò)充為高溫高壓與原子分子科學(xué)研究所，側(cè)重研究高溫高壓下的原子分子狀態(tài)、相互作用過(guò)程及新材料的原子分子設(shè)計(jì)和高溫高壓合成，并在此基礎(chǔ)上，大力開(kāi)展了物理力學(xué)問(wèn)題的研究。自1983年以來(lái)，他一直是中國(guó)物理學(xué)會(huì)原子與分子物理專(zhuān)業(yè)委員會(huì)和中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)物理力學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)的主任委員及四川物理學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)，為推動(dòng)原子與分子物理和物理力學(xué)的研究與學(xué)術(shù)交流做了許多重要的組織工作。

芶清泉于1981年被評(píng)為原子與分子物理專(zhuān)業(yè)的首批博士生導(dǎo)師。他調(diào)到成都科技大學(xué)后，于1985年獲得了這一學(xué)科博士授予權(quán)，后又被評(píng)為培養(yǎng)博士的重點(diǎn)學(xué)科點(diǎn)。他培養(yǎng)了13名博士生，其中有9名已獲得博士學(xué)位。此外，他還帶領(lǐng)其他教師先后共培養(yǎng)了近百名碩士生。他為中國(guó)在原子與分子物理和物理力學(xué)方面培養(yǎng)了許多優(yōu)秀人才。

芶清泉 - 理論研究

發(fā)展應(yīng)用原子分子物理

物理力學(xué)是著名力學(xué)家錢(qián)學(xué)森于50年代初提出和建立起來(lái)的一門(mén)新興交叉學(xué)科。它研究宏觀力學(xué)現(xiàn)象的微觀理論，是近代力學(xué)的一個(gè)分支。其目的是從構(gòu)成物質(zhì)的微觀粒子（原子、分子等）的結(jié)構(gòu)和相互作用出發(fā)，找出介質(zhì)及材料力學(xué)性質(zhì)等的計(jì)算方法，并對(duì)力學(xué)過(guò)程的微觀機(jī)理進(jìn)行研究，使力學(xué)問(wèn)題的解決建立在微觀分析與計(jì)算的基礎(chǔ)上。由于近代尖端科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，提出了高溫、高壓、超高壓條件下的材料性質(zhì)問(wèn)題和材料在各種射線作用下行為的問(wèn)題。這些問(wèn)題不能完全靠實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)解決，而急需建立在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上。此外，還需要由微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程上需要的介質(zhì)和材料。因此，要解決好物理力學(xué)問(wèn)題，沒(méi)有很好的原子分子物理基礎(chǔ)是不行的。為了進(jìn)一步發(fā)展物理力學(xué)，原有的原子與分子物理并不夠用，尚須針對(duì)物理力學(xué)發(fā)展的需要發(fā)展應(yīng)用原子分子物理。為此目的，芶清泉于60年代初就組織人力長(zhǎng)期、系統(tǒng)地開(kāi)展了原子結(jié)構(gòu)、相互作用及原子碰撞的研究工作，為物理力學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

要計(jì)算原子結(jié)構(gòu)及相互作用的性質(zhì)，進(jìn)而計(jì)算物理力學(xué)中提出的介質(zhì)和材料的力學(xué)性質(zhì)，必須有原子波函數(shù)作基礎(chǔ)，因此，他首先進(jìn)行了原子解析波函數(shù)的研究，對(duì)周期表中第一、二、三、四周期的原子都進(jìn)行了系統(tǒng)研究，先后發(fā)表了一系列論文；并于1988年匯總寫(xiě)成了專(zhuān)著《原子結(jié)構(gòu)的變分計(jì)算》（成都科技大學(xué)出版社出版）。這是國(guó)際上僅有的一本原子解析波函數(shù)變分計(jì)算的專(zhuān)著，其中所列的波函數(shù)，在研究物理力學(xué)中提出的高溫氣體、高壓氣體及高壓固體時(shí)，都要用到。

為了研究高壓氣體的狀態(tài)方程和離溫氣體中的電子輸運(yùn)性質(zhì)，他從60年代起就開(kāi)展了原子間相互作用勢(shì)和原子碰撞的理論研究，特別對(duì)慢電子與原子碰撞散射截面計(jì)算這個(gè)難題，提出了自己的理論模型（等效勢(shì)模型）和計(jì)算方法，對(duì)大量的原子進(jìn)行了系統(tǒng)的計(jì)算，取得了一系列新進(jìn)展，在《中國(guó)科學(xué)》和《原子與分子物理學(xué)報(bào)》上發(fā)表了一系列論文。后又推廣這個(gè)理論模型于慢電子與一系列分子的碰撞，也取得了成功。

近年來(lái)，為了探索氫原子集團(tuán)能否形成亞穩(wěn)定的金屬結(jié)構(gòu)，芶清泉開(kāi)展了氫原子集團(tuán)與能量的系統(tǒng)計(jì)算和研究工作。這種工作按常規(guī)的辦法，是難以做到的，必須建立新的計(jì)算方法。為此，他改進(jìn)和發(fā)展了排列通道的量子力學(xué)方法，并用它來(lái)計(jì)算氫原子集團(tuán)Hn，n＝3，4，5，9，…在得到滿意的結(jié)果后，他在《原子與分子物理學(xué)報(bào)》上發(fā)表了一系列論文。

研究和發(fā)展物理力學(xué)

芶清泉從50年代起，在研究原子與分子物理的同時(shí)，還積極開(kāi)展了稀固溶體理論以及固體中原子間力的理論研究。他發(fā)表了《論金屬鍵的本質(zhì)》、《過(guò)渡金屬的價(jià)數(shù)與原子間力》及《論過(guò)渡族金屬固溶體的原子間結(jié)合力》等論文，為提高金屬與合金的力學(xué)強(qiáng)度指出了方向。

為了適應(yīng)尖端科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，1963年，在錢(qián)學(xué)森的提議下，他從原子分子物理出發(fā)，積極開(kāi)展了對(duì)物理力學(xué)中提出的高溫高壓物理問(wèn)題的研究，指導(dǎo)研究生計(jì)算了高壓下銅的3d電子能譜；研究了固體和氣體中的原子間相互作用勢(shì)及其狀態(tài)方程，提出了一種解決百萬(wàn)到千萬(wàn)大氣壓范圍內(nèi)固體狀態(tài)方程的新方法。1966年2月，他與錢(qián)學(xué)森等一起主持召開(kāi)了中國(guó)首屆原子分子物理與物理力學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)，促成了兩門(mén)學(xué)科的長(zhǎng)期合作與相互促進(jìn)。

近幾年來(lái)，他從氫原子與氫分子的相互作用出發(fā)，研究了金屬氫高壓合成的可能性。在1987年第1期《高壓物理學(xué)報(bào)》上，發(fā)表了題為《金屬氫的高壓合成機(jī)理》的論文，闡明了高壓下固體氫中的氫分子相互作用可以轉(zhuǎn)變成氫原子相互結(jié)合成體心立方的金屬氫結(jié)構(gòu)。但當(dāng)高壓去除后，能否仍保持金屬的結(jié)構(gòu)？這是過(guò)去沒(méi)有解決的問(wèn)題。為此，他對(duì)H9的體心立方結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算與研究，結(jié)果表明，在常壓下H，的體心立方結(jié)構(gòu)具有亞穩(wěn)態(tài)。這說(shuō)明在高壓下合成的金屬氫結(jié)構(gòu)，在常壓下仍可能保持金屬氫的結(jié)構(gòu)。因此，在高壓下以固體氫來(lái)合成金屬氫是可能的。金屬氫和金屬重氫是十分重要的高密度能源材料和核聚變材料，因此，研究它的合成乃是特別重要的課題，其研究結(jié)果為人工合成金屬氫指出了途徑。這是合成金屬氫特殊新材料的原子分子設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)。與此同時(shí)，他還對(duì)LiH及LiD的高壓狀態(tài)方程與相變進(jìn)行了理論計(jì)算。LiH及LiD也是很重要的高密度能源材料和核聚變材料，常常要在高壓下使用，因此了解它的高壓狀態(tài)方程和相變是十分重要的問(wèn)題。但是單靠實(shí)驗(yàn)方法解決這個(gè)問(wèn)題是十分困難的，須要借助于物理力學(xué)的方法進(jìn)行理論計(jì)算。芶清泉從原子在高壓下的狀態(tài)和相互作用的變化出發(fā)，提出了一個(gè)新的物理模型和計(jì)算方法，直接算出一個(gè)適用于200萬(wàn)大氣壓下的高壓狀態(tài)方程，并且預(yù)言在80萬(wàn)大氣壓附近將出現(xiàn)一個(gè)結(jié)構(gòu)相變。這是過(guò)去未曾從實(shí)驗(yàn)或理論計(jì)算得到的新結(jié)果。這個(gè)研究結(jié)果已寫(xiě)成論文發(fā)表于1990年的《高壓研究》（HighPressureResearch）上。這是從原子結(jié)構(gòu)與相互作用出發(fā)，成功地應(yīng)用物理力學(xué)的方法，研究高壓固體狀態(tài)方程的一個(gè)典型例子。

經(jīng)過(guò)10多年的艱苦努力，物理力學(xué)這一新學(xué)科現(xiàn)已有了可喜的發(fā)展。

1986年11月，芶清泉在成都科技大學(xué)主持召開(kāi)了中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)第二屆全國(guó)物理力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議，參加的人數(shù)達(dá)100多人，提出的報(bào)告有60多篇，內(nèi)容也比較廣泛，它標(biāo)志了這門(mén)學(xué)科開(kāi)始興旺起來(lái)了。會(huì)上成立了專(zhuān)業(yè)委員會(huì)，芶清泉被選為主任委員。

芶清泉 - 實(shí)踐應(yīng)用

發(fā)展了金剛石合成技術(shù)

在特定的物理?xiàng)l件下，讓石墨的晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，即可轉(zhuǎn)變成金剛石。從1972年起，芶清泉為了提高人造金剛石的質(zhì)量，經(jīng)常深入工廠，調(diào)查研究。他急國(guó)家之所急，選擇了既有重大應(yīng)用價(jià)值又具有重大科學(xué)意義的人造金剛石合成機(jī)理問(wèn)題，從原子間的相互作用出發(fā)，按物理力學(xué)的方法進(jìn)行研究。1973年，他發(fā)表了《高溫高壓下石墨變金剛石的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化機(jī)理》一文，提出人造金剛石專(zhuān)用石墨的標(biāo)準(zhǔn)和金剛石專(zhuān)用觸媒的三條優(yōu)選原則，以指導(dǎo)人造金剛石技術(shù)的發(fā)展，為提高中國(guó)人造金剛石的質(zhì)量和發(fā)展新金剛石品種作出了貢獻(xiàn)。1978年，發(fā)表了《含硼黑金剛石的結(jié)構(gòu)與合成機(jī)理及其特殊性能的探討》，提出了含硼黑金剛石的物理模型，闡述了它耐高溫的機(jī)理，并預(yù)言這種金剛石具有好的化學(xué)惰性。在此理論指導(dǎo)下，芶清泉與他人合作研制成耐熱性與耐磨性好的含硼黑金剛石聚晶，同時(shí)還提出了硼皮氮心金剛石模型，指導(dǎo)了這方面的實(shí)驗(yàn)研究工作。1975年，芶清泉寫(xiě)成《人造金剛石》一書(shū)，由科學(xué)出版社出版。這是國(guó)內(nèi)這一領(lǐng)域的第一本專(zhuān)著。1986年，他又將先后在這方面發(fā)表的論文整理成《人造金剛石合成機(jī)理研究》專(zhuān)著，由成都科技大學(xué)出版社出版。

近數(shù)年來(lái)，他指導(dǎo)教師和研究生開(kāi)展了新型金剛石的研究，又取得了若干新進(jìn)展，例如，以他提出的新理論為指導(dǎo)，研究成功了耐熱性好的透明硼皮金剛石，抗壓強(qiáng)度離、耐熱性好的粗顆粒金剛石，以及用于石油鉆頭的高耐熱高磨耗比聚晶。90年代初，芶清泉又研究成功了硼氮皮金剛石單晶，它具有更高的耐熱性。此外，他還開(kāi)展了金剛石薄膜的形成機(jī)理與原子分子設(shè)計(jì)的研究，提出了自己的理論模型和設(shè)計(jì)思想，用以指導(dǎo)實(shí)踐，成功地合成出直徑較大的優(yōu)質(zhì)金剛石薄膜。

從1975年起，受原一機(jī)部的委托，芶清泉先后在第六砂輪廠、吉林大學(xué)和成都科技大學(xué)舉辦了人造金剛石短訓(xùn)班、進(jìn)修班、大專(zhuān)班及研究班，為人造金剛石行業(yè)培養(yǎng)了大批技術(shù)骨干，有效地推動(dòng)了人造金剛石技術(shù)的發(fā)展。

芶清泉以他博深的物理與數(shù)學(xué)、力學(xué)基礎(chǔ)，長(zhǎng)期從事原子與分子物理、高壓物理和物理力學(xué)的研究，發(fā)展了物理力學(xué)，他的研究成果為國(guó)家作出了重要貢獻(xiàn)。

芶清泉 - 個(gè)人簡(jiǎn)歷

1917年4月14日生于四川省鄧崍縣。

1938—1942年中央大學(xué)（今南京大學(xué)）物理系學(xué)習(xí)，獲理學(xué)士學(xué)位。

1942—1944年任中央大學(xué)物理系助教。

1944—1946年任西南聯(lián)合大學(xué)及北京大學(xué)（昆明）物理系助教。

1946—1947年任北京大學(xué)物理系講師。

1947—1948年任華西大學(xué)數(shù)理系講師。

1948—1949年任中央大學(xué)物理系講師。

1949—1951年任四川大學(xué)物理系副教授，兼華西大學(xué)副教授。

1951—1952年任東北工學(xué)院物理系副教授。

1952—1982年任東北人民大學(xué)及吉林大學(xué)物理系教授。

1960—1966年兼任中國(guó)科學(xué)院東北物理所（今長(zhǎng)春物理所）所長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院金屬研究所學(xué)術(shù)委員會(huì)委員。

1962—1966年兼任國(guó)家科委物理學(xué)科組和冶金組成員，中國(guó)科學(xué)院東北分院院務(wù)委員。

1979—1982年組建吉林大學(xué)原子與分子物理研究所，任所長(zhǎng)。

1983—1991年先后任成都科技大學(xué)物理系主任、高溫高壓與原子分子科學(xué)研究所所長(zhǎng)，并兼任中國(guó)物理學(xué)會(huì)原子與分子物理專(zhuān)業(yè)委員會(huì)、中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)物理力學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主任委員及四川物理學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)。

1991年—任成都科技大學(xué)高溫高壓與原子分子科學(xué)研究所名譽(yù)所長(zhǎng)，成都科技大學(xué)應(yīng)用物理研究所所長(zhǎng)。