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闵乃本

闵乃本人物照片

如皋名人闵乃本介绍

中国科学院院士
中国科学院院士、晶体物理学家

闵乃本(1935年8月9日~2018年9月16日),男,江苏如皋人,晶体物理学家,中国科学院院士,第三世界科学院院士, 1995年加入九三学社,九三学社第九届中央委员会常委,第十、十一届中央委员会副主席。

闵乃本院士1955年9月进入南京大学物理系学习,1959年9月留校任教,历任南京大学物理系(物理学院)助教、讲师、副教授、教授。1982-1984年在美国犹他大学物理系任访问副教授,1987年获日本东北大学理学博士学位,1991年当选中国科学院院士,2001年当选第三世界科学院院士。 2013年12月20日,国际编号为(199953)号小行星命名为“闵乃本星”。 2018年12月7日被江苏省公示为“改革开放40年先进个人”。

他于上世纪60年代初开始从事晶体生长、晶体缺陷与晶体物性研究;提出了“介电体超晶格”的概念,建立了“多重准位相匹配理论”;他和合作者研究发现了介电体超晶格中准相位匹配弹性散射和非弹性散射的增强效应; 发现了微波与超晶格振动强烈耦合所引起的极化激元新机制;揭示超声波在介电体超晶格中的传播规律;还将Frank 螺位错机制与理论推广为更为普遍的缺陷机制与理论,成为经典晶体生长理论近几十年来最重要的发展之一。

闵乃本院士先后获得原国家计委、国家经委与国家科委颁发的工业新产品奖二等奖,国家自然科学奖二等奖,何梁何利科学技术进步奖,第三世界科学院基础科学奖-物理奖,美国科学信息研究所(ISI)经典引文奖,国家自然科学一等奖。

2018年9月16日,因病医治无效去世,享年83岁。

闵乃本人物生平

1935年(民囯二十四年)8月9日,闵乃本出生于江苏如皋西南重镇石庄的何家巷。

1948年,闵乃本进入南通唐闸敬孺中学(今南通市第二中学)学习。 初中毕业后就读于国立上海高级机械职业学校。

1954年,毕业于上海动力机器制造学校(现上海理工大学),任上海锅炉厂技术员。

1955年9月进入南京大学物理系学习, 1959年毕业。

1959年9月留校任教, 1959-1984年,历任南京大学物理系助教、讲师、副教授、教授。

1960—1982年,闵乃本与合作者共同发展了能显示位错线与位错网络的蚀象方法,确定了体心立方高熔点金属中构成亚晶界的位错结构与位错组态。他们首次观察到螺位错的端点双折射象并发展了包含内应力的弹光与弹性各向异性立方晶体中螺位错端点象的成像理论。

1982-1984年,应聘为美国犹他大学物理系访问副教授。

1986-1987年,应聘为日本东北客座教授,1986-1992年任国家自然科学基金委物理学科组组长;

1986年,提出“介电体超晶格”材料的概念,经过近3年探索,闵乃本和学生朱永元教授等建立了“准周期超晶格”的理论。1992年起,课题组人员集体攻关,用两年多时间成功推出“室温图案极化制备介电体超晶格”新技术。

1987年,获日本东北大学理学博士学位。

1989年至2002年,历任国家人工晶体联合研究与发展中心主任,国家攀登计划和国家973计划光电功能材料首席科学家,中国科学院数理学部副主任。

1990-1991,年应聘为美国Alabama大学微重力与材料研究中心访问教授

1990年至1991年赴美国阿拉巴马大学任访问教授。

1991年当选中国科学院院士,2001年当选第三世界科学院院士。

2006年,闵乃本院士科研团队完成的课题《介电体超晶格材料的设计、制备、性能和应用》。

2006年2月11日,张桃林在南京专程看望了闵乃本并与他亲切交谈。

2013年,经国际小行星中心和国际小行星命名委员会批准,命名国际编号为(199953)号小行星为“闵乃本星”。

2018年9月16日17时36分,因病医治无效在南京去世,享年83岁。

2019年9月16日,已故中科院院士闵乃本专著《晶体生长的物理基础》在南京大学举办再版发行仪式,以纪念其逝世一周年。《晶体生长的物理基础》是国际上第一本全面论述晶体生长的理论著作,也是闵乃本生前的唯一专著 。

闵乃本主要成就

科研成就

科研综述

闵乃本于20世纪60年代初开始从事晶体生长、晶体缺陷与晶体物性研究。他在国内首次研制成功“电子束浮区区熔仪”并制备成功钼、铌、钨等体心立方高熔点金属单晶体。 闵乃本与合作者提出了各向异性变键模型,系统地研究了原子的多体交互作用在晶面对表面能、台阶能、表面粗糙化以及晶体生长动力学的影响。

闵乃本将超晶格的概念由半导体推广到介电体,发现了一系列新颖的现象与效应,并且证明了这些现象与效应在光电子产业中有重大应用,例如非线性光学频率的转换、光学双稳、微波波段极化激元(Polariton)的激发等。他在该领域首次制备成功具有周期铁电畴结构的铌酸锂,稍后被称为光学超晶格、声学超晶格,或更一般地称为介电体超晶格;发现了铁电畴的自发极化矢量取向决定于生长层中的溶质浓度梯度,据此发展了制备介电体超晶格的生长层技术;并定量地证明了准位相匹配理论;将准位相匹配理论从周期超晶格推广到准周期超晶格(一维人工准晶),并预言在其中可产生高转换效率的耦合参量过程,实验上在钽酸锂一维人工准晶中实现了高转换效率的三倍频和多波长同时输出,据此研制成功同时输出红、绿、蓝三基色激光器和白光激光器,这是自1984年准晶发现以来准周期结构的第一个具有实用价值的实验结果;通过国际合作利用微波近场显微术实现了介电常数与介电损耗的成像,得到了亚微米的分辨率,实验证实了材料的介电常数是其溶质浓度与内应力的函数;提出了非线性多波动力学理论,用于研究具有克尔型(Kerrtype)非线性的二维介电体超晶格,即二维非线性光子晶体,在理论上预言了和在实验上证实了其中存在新的光学双稳机制,被称为光学双稳的折射率调制机制;成功地制备出离子型声子晶体,发现其中存在超晶格振动与电磁波的强烈耦合,以及由此而产生的一系列长波(微波波段)光学性质,例如微波吸受、介电异常、极化激元的激发等,这些性质原先只出现于天然的离子晶体中;制备成功频率高达数千兆赫的超声谐振器与换能器。由于这些基本概念的提出、基本理论的建立、基本效应与应用的揭示,以及介电体超晶格制备技术的发展,闵乃本在光电子学和声电子学领域开拓了一条通过人工调控介电体微结构来发展新材料与新器件的道路。

他所建立的晶体生长的缺陷机制和相应的晶体生长理论被荷兰PietBennema教授的研究组的系统的实验所证明,在国际上被称为“闵氏亚台阶理论”,并被证明是既适用于汽相生长又适用于溶液生长的普适理论。 1992年起,课题组人员集体攻关,用两年多时间成功推出“室温图案极化制备介电体超晶格”新技术。1995年,课题组用这种新技术制备出周期超晶格。1996年制备出同时能出二种颜色激光的准周期介电体超晶。

学术论著

1:Min Naiben,MHLu,CZhang,LFeng,JZhao,YFChen,YWMao,JZi,YY Zhu,SNZhu,Negative Birefraction of Acoustic Waves in a Sonic Crystal,Nature materials,2007,6:744~748。

2:Min Naiben,YQLu,YYZhu,YFChen,SNZhu,YJFeng,Optical Properties of an Ionic type Phononic Crystal,Science,1999,284:1822~1824。

3:Min Naiben,SNZhu,YYZhu,QuasiPhasematched Thirdharmonicgeneration in a Quasiperiodic Optical Superlattice,Science,1997,278:843~846

4:Min Naiben,YLLu,TWei,FDuewer,YQLu,PGSchultz,XDXiang,Nondestruct ive Imaging of Dielectric Constant Profiles and Ferroelectric Domains with a Scanning tip Microwave Near field Microscope,Science,1997,276:2004~2006。

5:Min Naiben,MWang,WJPvan Enckevort,PBennema,Formation of a Mesh like Electrodeposition Induced by Electroconvection,Nature 1994,367:438~441。

6:Min Naiben,X.Q.Yu,P.Xu,ZDXie,JFWang,HYLeng,JSZhao,SNZhu,Transfo rming Spatial Entanglement Using a Domain engineering Technique,Phys.Rev.Lett.,2008,101:233601。

7:Min Naiben,Zhang,ZDGao,ZQi,SNZhu,Nonlinear Cerenkov Radiation in Nonlinear Photonic Crystal Waveguides,Phys.Rev.Lett.,2008,100:163904。

8:Min Naiben,PXu,SHJi,SNZhu,XQ Yu,J Sun,HTWang,JLHe,YY Zhu,Conical Second Harmonic Generation in a Twodimensional x(2) Photonic Crystal:a Hexagonally Poled LiTaO3 Crystal,Phys.Rev.Lett.,2004,93:133904。

9:Min Naiben,J LHe,JLiao,HLiu,JDu,FXu,HTWang,S N Zhu,YYZhu, Simultaneous cw Red,Green,and Blue Light Generation,“Traffic Signal Lights” by Frequency Doubling and Sum frequency Mixing in an Periodically Poled LiTaO3 ,Appl.Phys.Lett.,2003,83:228~230。

10:Min Naiben,YYZhu,Ultrasonic Excitation and Propagation in an Acoustic Superlattice,JApplPhys,1992,72:904~914。

11:Min Naiben,Superlattices and Microstructures of Dielectric Materials,Advanced Materials,1999,11:1079~1089。

12:Min Naiben,Defect Mechanism of Crystal Growth and Their Kinetics,J.Crystal Growth,1993,128:104~112。

13: 闵乃本,晶体生长的物理基础,上海科技出版社,1982。

人才培养

闵乃本致力于教书育人和科研团队建设,他所领导的南京大学固体微结构国家重点实验室20多年来在国家发改委、国家科技部、国家自然科学基金委所组织的历次评估中均名列前茅。19年的坚持,闵乃本收获了一流的科研成果,还培养出了一流人才,包括1名中科院院士,4名长江学者。 他所培养的学生如王牧、朱永元、祝世宁、陈延峰、陆延青、王振林等博士在科技教育界已崭露头角,其中祝世宁于2007年当选中国科学院院士。

获奖记录

闵乃本人物评价

闵先生是中国科技工作者和九三学社社员的杰出代表和先进楷模,他引导和激励着我们坚定不移地走中国特色社会主义政治发展道路,是我们的学习的榜样。(九三学社江苏省委主委许仲梓

以闵乃本院士名命名小行星,是对其几十年来在科学研究上的卓越成就和重大贡献的褒奖和殊荣。(南京大学校长陈骏

闵乃本院士是九三学社社员的骄傲,他勇于拼搏、坚忍不拔、甘于奉献、淡泊名利、团结协助和开拓创新精神; 为坚持科学发展、学校事业的发展做出积极的贡献。(九三学社河海大学委员会评

闵乃本同志耐得住寂寞,甘坐冷板凳的拼搏奉献精神所感动,钦佩他淡泊名利,谦虚谨慎,质朴亲和的高尚品格,一定要学习闵乃本同志“把知识奉献给祖国和人民”的乐于奉献精神。(九三学社无锡市委评

闵乃本在四十多年的教学科研工作中做出的重要贡献和对科学真理执著追求的坚定信念,淡泊名利、甘于寂寞、埋头苦干的精神,诚实合作与虚怀若谷的态度。(全国人大常委会副委员长、九三学社中央主韩启德

闵乃本补充介绍

  闵乃本(1935年8月9日—2018年9月16日),出生于江苏如皋。晶体物理学家。1991年当选为中国科学院学部委员(院士)。1995年加入九三学社。九三学社第九届中央委员会常委,第十、十一届中央委员会副主席。

  闵乃本1959年毕业于南京大学,1987年获日本东北大学理学博士学位,南京大学教授,第九、十、十一届全国政协常委。

  闵乃本于20世纪60年代初开始从事晶体生长、晶体缺陷与晶体物性研究。他在国内首次研制成功“电子束浮区区熔仪”并制备成功钼、铌、钨等体心立方高熔点金属单晶体。该工作于1964年获国家计委、国家经委与国家科委颁发的工业新产品奖二等奖。

  1960—1982年,闵乃本与合作者共同发展了能显示位错线与位错网络的蚀象方法,确定了体心立方高熔点金属中构成亚晶界的位错结构与位错组态。他们首次观察到螺位错的端点双折射象并发展了包含内应力的弹光与弹性各向异性立方晶体中螺位错端点象的成像理论。他们关于晶体缺陷的研究于1982年获国家自然科学奖二等奖。

  闵乃本与合作者提出了各向异性变键模型,系统地研究了原子的多体交互作用在晶面对表面能、台阶能、表面粗糙化以及晶体生长动力学的影响。在热致表面粗糙化方面的成果,使闵乃本于1983年获美国犹他大学等单位联合颁发的“大力神”奖。

  1986—1995年,基于晶体缺陷的内禀特性及其周围的原子组态,闵乃本发展了描述晶体生长微观过程的缺陷机制与理论,将Frank的晶体生长螺位错机制推广为普适位错机制;发现了晶体生长的层错机制并建立了相应的生长动力学;建立了孪晶生长机制、重入角机制,以及粗糙面与重入角的协同机制。他所建立的晶体生长的缺陷机制和相应的晶体生长理论被荷兰PietBennema教授的研究组的系统的实验所证明,在国际上被称为“闵氏亚台阶理论”,并被证明是既适用于汽相生长又适用于溶液生长的普适理论。

  关于远离平衡态的结晶和图样形成(patternformation)的研究,闵乃本与合作者发现了许多重要现象并揭示了其物理内涵,首次发现了在电化学系统中普遍存在电致对流的物理原因及其在图样选择中所起的作用;基于实验观察,首次提出了在形态演变中新的图样选择律;用实验揭示了生长前沿的对流噪声在结晶过程中对形态演变与形态选择所起的作用;通过理论与实验研究了界面浓度场的稳定性及其对界面与形态的影响,首次发现在结晶过程中存在界面前沿浓度场的内禀振荡及相应的周期性界面粗糙化,以及在分形生长过程中具有特定取向的晶粒的周期成核。由于这些原创性工作,闵乃本在2007年获国家自然科学奖二等奖。

  闵乃本将超晶格的概念由半导体推广到介电体,发现了一系列新颖的现象与效应,并且证明了这些现象与效应在光电子产业中有重大应用,例如非线性光学频率的转换、光学双稳、微-段极化激元(Polariton)的激发等。他在该领域首次制备成功具有周期铁电畴结构的铌酸锂,稍后被称为光学超晶格、声学超晶格,或更一般地称为介电体超晶格;发现了铁电畴的自发极化矢量取向决定于生长层中的溶质浓度梯度,据此发展了制备介电体超晶格的生长层技术;并定量地证明了准位相匹配理论;将准位相匹配理论从周期超晶格推广到准周期超晶格(一维人工准晶),并预言在其中可产生高转换效率的耦合参量过程,实验上在钽酸锂一维人工准晶中实现了高转换效率的三倍频和多波长同时输出,据此研制成功同时输出红、绿、蓝三基色激光器和白光激光器,这是自1984年准晶发现以来准周期结构的第一个具有实用价值的实验结果;通过国际合作利用微波近场显微术实现了介电常数与介电损耗的成像,得到了亚微米的分辨率,实验证实了材料的介电常数是其溶质浓度与内应力的函数;提出了非线性多波动力学理论,用于研究具有克尔型(Kerrtype)非线性的二维介电体超晶格,即二维非线性光子晶体,在理论上预言了和在实验上证实了其中存在新的光学双稳机制,被称为光学双稳的折射率调制机制;成功地制备出离子型声子晶体,发现其中存在超晶格振动与电磁波的强烈耦合,以及由此而产生的一系列长波(微-段)光学性质,例如微波吸受、介电异常、极化激元的激发等,这些性质原先只出现于天然的离子晶体中;制备成功频率高达数千兆赫的超声谐振器与换能器。由于这些基本概念的提出、基本理论的建立、基本效应与应用的揭示,以及介电体超晶格制备技术的发展,闵乃本在光电子学和声电子学领域开拓了一条通过人工调控介电体微结构来发展新材料与新器件的道路。基于上述不同方面的贡献,闵乃本于1998年获何梁何利基金科技进步奖——物理奖,于1999年获第三世界科学院基础科学奖——物理奖,于2005年获国家自然科学奖二等奖,于2007年获国家自然科学奖一等奖;其中关于发现了铁电畴的自发极化决定于生长层中的溶质浓度梯度的论文[JMaterialsScience17(1982)1663]于2000年获美国科学信息研究所(ISI)经典论文奖;关于一维人工准晶研究被“863”高技术新材料专家委员会评为1997年十大科技成果,被科技部评为1998年中国基础研究十大进展;离子型声子晶体研究被教育部评为1999年中国高等学校十大科技成果,被科技部评为1999年中国基础研究十大新闻,并被中国科学院主持编写的《2000年科学发展报告》选为1999年中国科学家具有代表性的研究工作。

  闵乃本及合作者共发表论文300余篇,著作3本,其中《晶体生长的物理基础》(上海科技出版社,1982)于1983年获全国优秀科技图书奖一等奖。

  闵乃本致力于教书育人和科研团队建设,他所领导的南京大学固体微结构国家重点实验室20多年来在国家发改委、国家科技部、国家自然科学基金委所组织的历次评估中均名列前茅。他所培养的学生如王牧、朱永元、祝世宁、陈延峰、陆延青、王振林等博士在科技教育界已崭露头角,其中祝世宁于2007年当选中国科学院院士。由于教书育人的成绩,闵乃本于1984年被评为江苏省劳动模范,1986年被评为国家人事部中青年有突出贡献专家,1995年被评为全国优秀教师,1997年获国家级教学成果一等奖,2001年被评为全国模范教师。2008年获“改革开放30年中国教育风云人物”称号,2009年被评为新中国成立以来江苏省十大杰出科技人物、新中国60年江苏教育最有影响人物,新中国成立以来感动江苏人物。

  闵乃本现为中国物理学会会员,美国物理学会(APS)、美国科学促进会(AAAS)会员,中国香港材料科学学会会员,曾任中国晶体学会理事长以及国际晶体 合会(IUCr)晶体生长与材料表征委员会委员,国际材料研究联合会中国委员会(CCIUMRS)委员,国际晶体生长联合会执行委员。

  2018年9月16日,中国科学院院士、著名物理学家、材料学家、南京大学物理学院教授闵乃本因病医治无效,在南京去世,享年83岁。

  来源:九三学社中央宣传部

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