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冯端

冯端,1923年6月11日出生于江苏苏州,祖籍浙江绍兴,凝聚态物理学家、教育家,中国科学院资深院士 [1] 、第三世界科学院院士,南京大学物理系教授、博士生导师 [2] ,固体微结构物理国家重点实验室名誉主任。

1934年冯端入读苏州中学初中部;1938年高中就读于福建省立福州中学;1946年毕业于中央大学理学院物理系,获学士学位并留校任教;1949年中央大学更名为南京大学后,冯端历任物理系讲师、副教授、教授、博士生导师。1980年当选为中国科学院数学物理学部委员(院士);1984年被任命为南京大学研究生院第一任院长;1985年出任南京大学固体微结构物理国家重点实验室主任兼学术委员会主任;1991年出任中国物理学会理事长;1992年出任中国科学院数理学部常委兼副主任;1993年当选为第三世界科学院院士;1996年担任中国科学院学部主席团成员 [3]

冯端主要研究内容包括金属物理学、材料科学、凝聚态物理学,以及纳米科学技术领域。在体心立方难熔金属内位错的研究中,合作发现了浸蚀法位错线成象规律。主编了中国第一部《金属物理》专著。在复杂氧化物晶体内的缺陷与畴界问题研究中获多项重要成果,发展了一种具有优异的非线性光学的新型人工调制结构材料 [2]

1923年6月,冯端出生于江苏省苏州市,祖籍浙江绍兴,一周后起名,适逢端午佳节,父亲冯祖培便为他取名冯端。

1928年,进入苏州中学附属实验小学读书,在高年级时,长期在学校图书室阅读书籍,从而养成了读书的嗜好和独立思索的习惯 [4]

1934年,升入江苏省立苏州中学初中部(现苏州市第一中学) [5] ,冯端经常去图书馆借阅与课程无关的图书,从而拓展了他阅读的范围。

1937年,抗日战争全面爆发后,苏州沦陷,冯端跟随家人去了福州永安县,与父亲团聚。

1938年9月,冯端就读迁至沙县的福建省立福州中学(现福州第一中学) [6] ,在这里,冯端积极参与学校所组织的课外活动,他的第一篇论文《虚数》也是发表于此。

1946年7月,冯端毕业于中央大学理学院物理系,获学士学位并留校任教,担任物理系助教(1946年9月-1952年)。

1949年,中央大学更名为南京大学后,冯端历任物理系讲师(1952年-1963年)、副教授(1963年-1978年)、教授(1978年-)、博士生导师。70年代对激光与非线性光学晶体研究,在第一届国际畴结构会议上作了特邀报告。

1980年,出任南京大学固体物理研究所所长,同年11月,当选为中国科学院数学物理学部委员(院士)。

1984年,被任命为南京大学研究生院第一任院长(至1988年)。

1985年,南京大学固体微结构物理国家重点实验室正式成立,出任实验室主任兼学术委员会主任(-1995年)。

1991年,出任中国物理学会理事长(-1995年)。

1992年,出任中国科学院数理学部常委兼副主任(-1996年)。同年任国家科委攀登计划顶目“纳米材料科学”首席科学家(-1996年)。

1993年,当选为第三世界科学院院士。

1996年,出任中国科学院学部主席团成员(-2000年)。

冯端在他的科学生涯中,强调前沿与需求的联系,突出科研与实际的结合,始终将目光瞄准世界科技发展的前沿 [3]

20世纪50年代,冯端开始进行金属物理学的研究,从进入晶体位错领域,1959年对钼、钨、铌等难溶金属中的位错结构进行系统研究,在《物理学报》、《中国科学》等刊物上发表论文10余篇。

20世纪60年代,他针对国家国防工业的需求,选择中国产量丰富而尖端技术极为需求的难熔金属为突破口,开始晶体缺陷研究,研制成中国第一台电子束浮区区熔仪,成功地长出了钼、钨单晶体。采用浮区区熔法显示位错的技术,澄清了体心立方金属中位错的类型及其组态等问题。在体心立方难熔金属内位错的研究中,合作发现了浸蚀法位错线成象规律并主编了中国第一部《金属物理》专著。

20世纪70年代,他以在激光技术中获得重要应用的复杂氧化物单晶体为对象,利用不同波长激光与物质相互作用的选择性,深入研究激光与非线性光学晶体,以提高晶体质量和改进器件性能;在发展应力双折射貌相,X射线衍射貌相、电子显微镜观测技术和成像理论的基础上,系统研究了晶体中的位错等多种缺陷的类型、分布及其起源,提出在晶体生长中避免和控制缺陷的方案,提高了晶体质量和器件性能。在相变物理方面,也有许多重要发现。这些发现为解释相变结构变化特征和缺陷在相变中的行为提供了直观信息,对发展铁电相变的微观理论具有重要意义,该研究成果获1982年国家自然科学二等奖。

1978年后,以在激光技术中获得重要应用的复杂氧化物单晶体为对象,采用多种实验手段,如浸蚀法、应力双折射貌相术、X射线貌相术、电子显微镜衍衬像及高分辨率像等观测技术,对这些晶体中的位错、畴界、生长条纹、生长区界面、包裹体等缺陷的类型、分布进行研究,并追溯其生长和相变中的起源和探索其可能的物理效应。

20世纪80年代,他的研究视野推进到人工控制微结构来获得性能优异的新型材料上;80年代以后主攻凝聚态物理学与材料科学,在国际上首次观测到准位相匹配的非线性光学晶体的培频增强效应等高水平科研成果。

1980年,基于对铌酸锂等晶体铁电畴深入研究,掌握了制备具有周期性畴结构的晶体生长技术,冯端制备了周期为微米量级的聚片多畴铌酸锂晶体,在实验上首次全面验证了诺贝尔奖得主布洛姆伯根关于非线性光学的准位相匹配理论,实现了铌酸锂晶体的倍频增强效应,从而在国际上领先开拓了非线性光学晶体微结构化这一新领域。

20世纪90年代,冯端倡导和推动纳米科学技术领域的研究工作,率先在南京大学开展了磁性纳米结构和材料、硅基纳米结构和材料、准周期金属超晶格、团簇物理等研究,后出任国家攀登计划“纳米材料科学”首席科学家,有效推动中国纳米材料和纳米结构的研究进展 [7]

1996年4月中美“用于非线性光学及相关领域的微结构晶体”学术会议在南京召开,表明国际上已承认他的领先工作。

科研成果奖励&项目承担

冯端的科研成果在1982年、2003年和2004年先后获国家自然科学奖二等奖 [8]

论文著作

物理书籍

20世纪80年代中期,冯端将《金属物理》一书全面改写成《金属物理学》,取材新颖,自成体系,密切沟通凝聚物理学和教材科学,是凝聚态物理和材料科学领域中的国际上第一部专著。20世纪90年代,他总结了凝聚态物理的过去、现在与展望,并出版专著《凝聚态物理学新论》。还著有《钼单晶体中亚晶位错结构的研究》、主编《χ射线衍衬貌相学》等论著 [3]

科普书籍

冯端非常重视科普写作,借此传播科学方法、科学思想、科学精神,以及关于科学技术与社会相互关系的认识。他掌握了当代科学技术的前沿知识和最新发展,加上本身文学艺术修养造诣甚深,他的科普书籍文笔生动,语言精练,通俗易懂。他先后写作了《熵》《晶态面面观:漫谈凝聚态物质之一》《放眼晶态之外:漫谈凝聚态物质之二》《溯源探幽:熵的世界》等科学性独特、文风清新的科普著作。

1998年科普著作《漫谈凝聚态物质》获得国家科技进步奖,开科普作品获国家奖之先河。《溯源探幽:熵的世界》获得2007年国家科技进步奖二等奖。

冯端60多年教学生涯中,对教学的热忱执着,对教学改革的真知灼见,对教材建设、对科学问题的一丝不苟;他对大学本科研究生教育、中西方文化差异、历史传统的传承有自己的理解,其教育理念、思想融贯其中,言谈微中。冯端倡导着力创新兼具脚踏实地、实事求是的科学作风,培育团结和谐、积极向上的团队精神。

冯端培育了一支强大的凝聚态物理科学研究队伍,构筑科研平台,确定具有战略意义的研究方向,注重学科的拓宽和交叉学科的发展,营造科学民主的学术氛围,使科研人员有广阔的发展空间。冯端非常重视高层次人才的培养,强调学术梯队的建立、形成和发展;他从无门户之见,让不同年代的中青年学者都凝聚在其周围,形成团队和人才梯队。

冯端在科学生涯中,致力于创新性思维的建立和培养,重视科研实验。躬行实践实验室建设,针对中国管理体制与学界风气,冯端提出“学术领导、学术气氛、团队精神”三大关键问题 [7]

冯端家中有兄妹四人,冯端是家中最小的,长兄冯焕为东南大学名誉教授;二哥冯康是应用数学和计算数学家,为中国科学院院士;姐姐冯慧是中科院动物研究所研究员,姐夫叶笃正是气象学家,中国科学院院士 [18]

1955年4月1日,冯端与南京三女中语文老师的陈廉缔结良缘,在以后的日子里,文学造诣颇高的冯端给太太写下了不计其数的情诗 [19]

冯端是中国金属物理学和凝聚态物理学的奠基人之一,在晶体缺陷、结构相变、非线性光学晶体的准位相匹配、纳米结构与纳米材料等方面的科学研究取得了重要成果;以金属物理、材料科学与凝聚态物理的科学著作闻名于世 [20](《光明日报》评)

冯端对中国科学发展作出了卓贡献:其科学工作跨越凝聚态物理学和材料科学两大学科,开创了功能材料的人工微结构化这一有重大科学与技术意义的领域;其科学著作,建立了新的学科体系,引导着一代学子的成长;其科学实践,对人工微结构材料与器件的发展具有重要的指导意义;其学术思想,为建立具有国际影响的学派奠定基础。(中国科学院评)

冯端兼具志、德、责、力,有志,志存高远,锲而不舍;有德,胸怀宽广,坦荡磊落;有责,知行合一,诚信尽职;有力,敏于创新,勇于进取。博大精深的科学造诣和渊博知识,虚怀若谷的为人之道,勇于创新的学术思想,率先垂范的工作作风,诲人不倦的高尚情操,谦和真诚的待人品格,对后辈的包容、教诲和提携,尽现长者风范,凸显大师本色 [7](江苏省科技厅研究员冯步云评)

2012年,冯端九十华诞时,中国科学院紫金山天文台将国际编号为187709的小行星正式命名为“冯端星” [21]


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