新中国成立之初,百废待兴,一批怀抱科学救国理想的留美学者和学生,把个人的理想与祖国的命运紧紧联系在一起,放弃在美国优越的工作和生活条件,经历了艰难的历程回到新中国,为祖国的科技事业修桥铺路,做出不可替代的开拓性贡献。他们就是1950年代归国留美学人。本期推文将为大家介绍金属物理学家葛庭燧的故事。
一、葛庭燧简介
葛庭燧(1913.5.3-2000.4.29),出生于山东蓬莱,金属物理学家,中国科学院院士。1937年毕业于清华大学。1940年获燕京大学理学硕士学位。1943年获美国加州大学伯克利分校物理学博士学位。曾任中国科学院金属研究所研究员、副所长,中国科学院固体物理研究所研究员、所长、名誉所长。主要从事固体内耗、晶体缺陷和金属力学性质研究,是国际上滞弹性内耗研究领域创始人之一。首创了“葛氏扭摆”,首次发现晶界内耗峰(葛氏峰),发现点缺陷与位错交互作用以及位错与晶界交互作用引起的非线性滞弹性内耗峰。
葛庭燧院士(图片来源于网络)
二、赴美留学,开创国际金属内耗研究
1913年5月3日,葛庭燧出生于山东蓬莱。1930-1937年就读于清华大学物理系,学习期间积极参加爱国学生运动。1938年考入燕京大学物理系,获硕士学位后任西南联大物理系教员。
1941年8月,葛庭燧赴美留学,并于1943年获美国加利福尼亚大学伯克利分校物理学博士学位。随后,葛庭燧应邀到美国麻省理工学院工作,任光谱实验室、辐射实验室研究员。他参加了美国“曼哈顿”原子弹研制计划,进行关于铀及其化合物的光谱化学分析,同时进行远程雷达发射和接受两用天线自动开关的研究。
1945年后,葛庭燧参加了芝加哥大学金属研究所的筹建工作,1947-1949年任该所副教授级研究员,进行金属弛豫谱和金属力学性质的基础研究。他发明了测试金属内耗的装置,被国际科学界誉称“葛氏扭摆”,并首次发现了晶粒间界内耗峰,被称为“葛峰”。他的一系列研究成果,奠定了“滞弹性”这个新领域的理论基础,也因此成为世界金属内耗研究领域的创始人之一。
三、发起成立留美科协,回到新中国
在美期间,葛庭燧在中共地下党的支持下,积极投入动员和组织留美学人回国参加新中国建设事业的各项活动。1949年6月,葛庭燧等在匹兹堡大学发起并成立“留美中国科学工作者协会”(简称“留美科协”),并担任“留美科协”成立大会主席。留美科协在美国各地的中国留学生中很具影响力,是新中国争取留美学人归国的主要阵地之一,在1950年代第一波留美归国潮中起到了非常重要的作用。
新中国成立后,葛庭燧决定放弃优越的工作环境和舒适的生活,准备启程回国。1949年11月,葛庭燧冲破重重困难,偕夫人何怡贞及在美国出生的女儿、儿子由香港转道回北京。
葛先生一家1949年11月从美国启程回国1950年初在香港拍摄(图片来源于中科院学部)
四、领导金属物理研究继续做出重要贡献
回国后,葛庭燧先后担任清华大学物理系教授和中国科学院应用物理研究所的合聘研究员,他在清华大学建立了金属物理研究室,继续从事金属内耗研究及培养年轻科技人员和研究生的工作。
1952年10月,葛庭燧响应建设东北重工业基地的号召,举家离京,前往沈阳参加中国科学院金属研究所的筹建工作。他在金属所建立了金属物理研究室,培养了大量的研究生和青年骨干。
葛庭燧与青年研究人员讨论钢铁中原子扩散引起的内耗(图片来源于网络)
1980年9月,中国科学院调任葛庭燧为中国科学院合肥分院副院长,负责筹建固体物理研究所。经过5年时间,他领导一些青年学者建起了具有国际水平的内耗实验室,设计和创造了各种类型的内耗测量仪器设备(如自动倒扭摆、强迫振动变频扭摆、静电激发声频内耗装置、疲劳超声内耗仪、多功能内耗仪等等),开展了一系列具有一流水平的研究工作。
自1940年以来,葛庭燧发表研究论文200多篇,并出版《晶体中的位错和范性流变》、《声发射》、《全息照相与无损检验》等专著。他的主要科学贡献包括:
科学贡献
(1)扭摆内耗仪和扭动装置的发明和创制;
(2)晶粒间界内耗峰的发现和晶界无序原子群模型的提出;
(3)奠定了经典的滞弹性内耗理论的实验基础;
(4)非线性内耗峰的发现和位错弯结气团模型的提出;
(5)点缺陷弛豫内耗峰的新发现;
(6)应用内耗现象解决材料科学中的实际问题。
五、小结
作为1950年代归国的留美学人,葛庭燧赴美留学,开创国际金属内耗研究,并发起成立留美科协,动员留美学人归国。携妻儿回国后,他在金属物理领域做出重要贡献。
参考文献:
1.侯祥麟,罗沛霖,师昌绪等口述.王德禄,杜开昔访问.王德禄,高颖,程宏等整理.1950年代归国留美科学家访谈录[M].长沙:湖南教育出版社,2013.
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8.中国科学院学部网站:http://casad.cas.cn/sourcedb_ad_cas/zw2/ysxx/ygysmd/200906/t20090624_1810123.html