汤定元

中国科学院院士、物理学家

汤定元（1920年5月12日—2019年6月3日），出生于江苏省常州市金坛区，物理学家，中国半导体学科和红外学科创始人之一，中国科学院院士，中国科学院上海技术物理研究所研究员、博士生导师。

人物生平

1920年5月12日，汤定元出生于江苏省金坛市。

1930年秋，汤定元进县城读小学五年级。仅读了一年，因遇上特大洪水，农村颗粒无收，失学在家。

1932年春，汤定元到县城读中学。初中毕业后，考进无锡高等师范学校，读了两年。

1937年，抗日战争爆发，汤定元与同学靠沿路“求乞”步行到武汉，住进难民收容所。

1938年4月，被国民党教育部收留，分到国立四川中学师范部继续学习。仅读了三个月，7月就从师范部毕业，留在学校等待分配。而后他考入国立中央大学物理系。

1942年，汤定元从国立中央大学物理系毕业后留校任教。

1948年3月，汤定元赴美国明尼苏达大学物理系学习，同年转入芝加哥大学物理系。

1950年，汤定元获得芝加哥大学物理系硕士学位。

1951年，汤定元回国后到中国科学院应用物理所（1958年更名为中国科学院物理研究所）工作，历任助理研究员、副研究员。

1957年，汤定元加入九三学社。

1960年，汤定元在中国科学院半导体研究所工作，期间兼任中国科学技术大学教授和半导体教研室主任。

1962年，汤定元晋升为研究员。

1964年，汤定元调入中国科学院上海技术物理研究所工作，历任副所长、所长、所学术委员会主任、红外物理国家重点实验室学术委员会主任。

1991年，当选为中国科学院学部委员（院士）。

2019年6月3日，汤定元在上海逝世，享年99岁。

主要成就

科研成就

汤定元在芝加哥大学学习期间，他在学校高压物理实验室工作，在A.W.Lawson教授指导下研究高压相变。他以金属铍（Be）做高压容器，研究X—射线通过铍容器摄取高压下样品的粉末衍射像。汤定元在工作中发现：金属铈（Ce）的晶体结构在高压（约大于12千巴）下仍保持大气压下的面心立方，但体积突变16.5%。在原子周期表中，铈是镧系稀土类元素中第一个有4f态的元素，压力的作用可解释成4f电子被“挤入”内部的空5d态——一种新颖相变。这一成果立得到两位诺贝尔奖金获得者P.W.Bridgman和L.Pauling的重视。之后，他又研制成金刚石高压容器，得到25千巴的压力。汤定元取得硕士学位之后，继续做博士论文工作，研究方向是利用这个新的高压容器研究碳酸钙（CaCO3）的相变。

1956年下半年，汤定元在物理研究所半导体研究室进行锗的区域提纯的工作，并对锗光电导光谱分布做了测量研究，用表面复合速度定量地解释了锗光导光谱分布的形状，提出了研究表面复合速度的方法，并用实验证实表面复合在光电过程中的作用。1957年，在民主德国召开的国际固体物理会议上，他宣读了研究成果。

1958年12月起，汤定元带领科技人员从事硫化铅红外探测器的研制工作，研制出性能优良的硫化铅红外探测器。同时建立起一套测试设备，包括黑体响应率、噪声频谱、光谱响应等。这套测试系统后来成为中国国内建立红外探测器实验室的样板。在此期间，汤定元等还编译出版了《红外光电探测器及其材料》一书。

1978年后，汤定元预计到碲镉汞红外探测器在今后红外技术发展中的重要性，在上海技术物理所带领一个科研群体，对碲镉汞晶体材料、器件及物理性能进行了全面系统的研究。

1985年后，汤定元参加红外辐射加热技术研讨会，了解到这一重要的节能技术在中国发展中所遇到的一些问题，就写了一本《红外辐射加热技术》的科普读物，阐明了辐射加热的基本原理。

1999年，汤定元的16项成果被收入国际权威的科学手册《Landolt. Boernstein: Numerical Data and Functional Relationship in Science and Technology》Ⅲ/41B卷中（德国Springer出版社）。

截至2014年4月，汤定元在中国国内外发表了一百多篇学术论文，涉及碲镉汞半导体的能带参数、光学常数、杂质缺陷、材料物理和器件物理等诸多方面。此外，他还先后主持撰写和编译出版科技专著和科普书籍12本。

出版著作

期刊论文

汤定元, 高国裕. 表面复合速度对于锗的光电导光谱分布的影响(一)[J]. 科学通报, 1957, 2(8):238-239.

汤定元, 郑国珍. 窄禁带半导体[J]. 物理, 1983(4):196-205.

汤定元. 红外探测器的发展现状[J]. 激光与红外, 1991(1):5-11.

汤定元. 红外物理与红外技术[J]. 物理实验, 1992(4):153-159.

汤定元. 红外探测器的研制[J]. 中国科学院院刊, 1993(1):57-58.

汤定元. 沙坪坝时期的一段研究工作的回忆[J]. 物理, 1994, 23(10):0-0.

汤定元. 关于我国红外技术发展的一些回忆[J]. 红外技术, 2000(1):2-7.

汤定元. 世纪之交话光电子技术与产业[J]. 激光与红外, 2001, 31(2):67-70.

Tang D, Yang H, Zhang L, et al. Characterization of spray granulated Nd:YAG particles for transparent ceramics[J]. Journal of Alloys & Compounds, 2015, 639:244-251.

截至2014年4月，汤定元先后获得国家自然科学三等奖、国家科技进步二等奖和三等奖各一次，中国科学院自然科学一等奖、二等奖、三等奖各一次，中国科学院科技进步一等奖一次、二等奖两次，中国科学院重大成果奖一次，上海市科技二等奖两次。

人才培养

汤定元认为：对一位科研工作者来说，想要做好科学研究，取得成绩，首先要对他所从事的科技有非常浓厚的兴趣，他自己开始就是因为有浓厚的兴趣才进入这个领域。其次，对于研究工作要有很明确的目标，不能浅尝辄止，要不怕失败不怕困难，这些都是起码的精神。而研究方法方面，第一要对科技的内容仔细慎重地了解各个方面的关系，其次要了解掌握国际前沿，这个是很重要的一点；最后，研究工作要抓成果。

截至2008年3月，汤定元已指导培养了9名博士、30多名硕士，1999年指导博士生刘坤的毕业论文《窄禁带半导体光电性质及其二维特性研究》被评为全国优秀博士学位论文；三次被中国科学院评选为“优秀导师”。

荣誉表彰

社会任职

汤定元兼任上海科技大学教授、技术物理系主任，曾任《红外与毫米波学报》主编、《应用科学学报》副主编，中国光学学会副理事长、上海市物理学会副理事长、上海市红外与遥感学会副理事长；全国政协第五届委员，第六、七届常务委员和第八届委员，九三学社第七、八届中央委员。

人物评价

汤定元在把半导体红外器件成功地应用于中国探测、空间遥感方面，有开拓性贡献。（中国网评）

汤定元开创并参与研制成功十种光电器件和红外探测器，有一些已应用于人造卫星、军用和民用高科技装备中，为中国“两弹一星”的研制作出了突出贡献。（中国科学院上海技术物理研究所评）

汤先生一生最核心的精神就是为祖国做贡献，他写给国防科委领导的三封信直接推动了中国红外技术的发展。在他心中，汤先生也是一位敢于创新、善于创新，始终工作在科学最前沿的科学家。他对科学的敏锐度，对攻关方向的准确把握，使技物所得以赶上甚至超越国际同行。在他心中，汤先生的一生始终把工作放第一位，以科研事业作为人生最大乐趣。学习汤先生，就是要学习他的精神，以此激励自己，不断求实创新。（2015年在汤定元院士学术思想研讨会暨95华诞庆贺会上，中国科学院院士褚君浩评）

人物影响

2015年5月12日上午，汤定元院士学术思想研讨会暨95华诞庆贺会在中国科学院上海技术物理研究所举行，参会的有汤定元先生的“四代”学生、当年同事，兄弟单位的代表，会议由中国科学院上海技术物理研究所副所长戴宁、丁雷主持，会前播放了汤定元先生纪录片——《荣誉使命科学梦》。。

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