紀念陳創(chuàng)天院士：讓中國牌晶體譽享全球 KBBF晶體領先美國15年

　　中國共產(chǎn)黨優(yōu)秀黨員、著名材料學家、中國科學院院士、第三世界科學院院士、中國科學院理化技術研究所研究員陳創(chuàng)天先生，因病醫(yī)治無效，于2018年10月31日9時57分在北京逝世，享年82歲。

　　提起陳創(chuàng)天的名字，對大多數(shù)人而言是陌生的，但在晶體研究領域，這可是一個響當當?shù)拿?。他提出的?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/晶體">晶體非線性光學效應的陰離子基團理論”在國內(nèi)外學術界得到高度評價，被國內(nèi)外的同領域科學家接受并成功地用于指導新型非線性光學材料的探索研究。

　　陳創(chuàng)天院士領導的研究組和合作者相繼發(fā)明了被譽為“中國牌晶體”的非線性光學晶體BBO、LBO。經(jīng)過20多年努力，他和科研團隊在國際上首次生長出可直接倍頻產(chǎn)生深紫外激光非線性光學晶體，并發(fā)明棱鏡耦合技術，率先發(fā)展出實用化的深紫外固態(tài)激光源。其中Nd:YVO4激光的6倍頻光源已成功的應用于超高分辨率光電子能譜儀，并首次直接觀察到超導體在超導態(tài)時的超導能隙。而達到深紫外波段的KBBF晶體技術，領先了美國15年。2013年8月14日，陳創(chuàng)天院士獲得國際晶體生長協(xié)會最高獎之一——Laudise獎。這是中國科學家獲得的首個國際晶體生長協(xié)會最高獎。

　　回顧求索之路

　　1937年2月18日，陳創(chuàng)天出生于奉化斗門頭的一個知識分子家庭，自幼對自然科學有著濃厚的興趣。高中時，陳創(chuàng)天的物理老師在課上講解“以太”論，曾說引力場是一種物質(zhì)，通過這種物質(zhì)，物體之間會產(chǎn)生引力。這種當時頗為新奇的觀點讓陳創(chuàng)天產(chǎn)生了強烈的好奇心。正是這種好奇心，促使陳創(chuàng)天一輩子跟物理打上了交道。這位物理老師曾告訴陳創(chuàng)天，要解決引力場的機理問題，一定要學物理，特別是理論物理，這是陳創(chuàng)天決心報考北京大學物理專業(yè)的重要原因之一。

　　1956年，陳創(chuàng)天參加高考，而這一年，黨中央提出了向科學進軍，使得這一年成為中國現(xiàn)代科學技術發(fā)展史上具有里程碑意義的一年。陳創(chuàng)天以第一志愿考入了錄取分數(shù)線全國最高的北京大學物理系，師從黃昆、王竹溪、胡寧、楊立民、郭敦仁、褚圣麟等著名學者。這種嚴格的基礎教育、優(yōu)良的師資、濃厚的科學研究氛圍、民主的學風，使陳創(chuàng)天接受到國際一流的訓練。

　　1962年，陳創(chuàng)天大學畢業(yè)，胡寧教授推薦他去剛組建的中科院華東物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所(現(xiàn)改名為福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所)，跟隨我國著名物理化學家、化學教育家盧嘉錫院士學習。盡管當時相對于北京來說，福建是對臺前線、是偏遠地區(qū)，但陳創(chuàng)天一想，這也是為了響應黨的號召支援邊疆呀!于是他服從組織安排去了福建，在盧嘉錫的指導下，開始了3年化學方面的學習，在理論化學方面打下了堅實的基礎。

　　1965年，經(jīng)過慎重考慮，陳創(chuàng)天選擇非線性光學材料結(jié)構(gòu)和性能之間的關系作為研究方向，并得到盧嘉錫的支持。在此后兩年多時間里，陳創(chuàng)天采用量子化學方法，對非線性光學材料的結(jié)構(gòu)與非線性光學效應之間的相互關系進行了大量的理論計算，花費1年多時間完成了理論推導工作，又用1年的時間通過手搖計算機進行計算，首先算出了鈦酸鋇晶體的非線性系數(shù)，后來又算出其他一些晶體的非線性光學系數(shù)，到1968年初步形成了晶體非線性光學效應的陰離子基團理論框架。

　　1968年，陳創(chuàng)天提出，非線性光學效應是一種局域化的效應，是組成晶體的基本結(jié)構(gòu)單元———陰離子基團的微觀倍頻系數(shù)的幾何迭加，陰離子基團的微觀倍頻系數(shù)可以通過陰離子基團的局域化、量子化學軌道波函數(shù)，通過二級微擾理論算出來。這就是國際上著名的非線性光學效應的陰離子基團理論。

　　但同一年，文化大革命到了高潮時期，所有學術刊物都被停刊。他計算出結(jié)果后，既無人討論，也不能發(fā)表，工宣隊甚至告誡他“理論計算也被看成是修正主義，必須停止”。陳創(chuàng)天面臨著被重新安排工作的兩種選擇：要么下鄉(xiāng)參加勞動，要么去實驗室“拉晶體”。為了使研究工作不至于中斷，陳創(chuàng)天選擇了留在實驗室。不過他得暫時放棄理論研究，轉(zhuǎn)向?qū)嶒炑芯俊簿褪菂⑴c非線性光學晶體生長工作和性能測試的工作，這項工作一直堅持到70年代中期。

　　也正是如此的堅持，1978年3月，在鄧小平親自主持召開的全國科學大會上，陳創(chuàng)天被推選為先進個人，并以福建省代表的身份上臺領獎。全國科學大會的召開，對我國科技發(fā)展有著里程碑式的意義，改革開放的春風也給陳創(chuàng)天帶來了科學研究事業(yè)的春天。

　　“中國牌晶體”走向世界

　　1974年，在盧嘉錫院士的帶領下，物構(gòu)所冒著風險在福州召開了全國晶體生長學術會議。在會上，參會者們提出現(xiàn)在世界上所有的非線性光學晶體材料都是國外發(fā)現(xiàn)的，國內(nèi)科研總是跟著國外走。為了改變這一狀況，必須自己創(chuàng)新，一定要有自己晶體。但限于當時國內(nèi)的科研條件不佳，以及以往所有晶體材料都是貝爾實驗室那樣的國際頂尖的科研單位搞出來的，大家都有些信心不足。當時盧嘉錫教授說了一句話“我不下地獄，誰下地獄”。會后，物構(gòu)所上下一心，決心要做就做自己的晶體材料。

　　1977年陳創(chuàng)天正式被盧嘉錫所長任命為非線性光學材料探索組組長，開始了系統(tǒng)的探索。1979年他們發(fā)現(xiàn)低溫相偏硼酸鋇，也就是β—BaB2O4(簡稱BBO)，陳創(chuàng)天認為這可能是一個新的非線性光學晶體。在此基礎上，又經(jīng)過3年的鉆研，終于確定BBO晶體是一個很有應用前景的紫外非線性光學晶體。

　　1986年5月，在舊金山召開的激光電光會議上，陳創(chuàng)天代表中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所和斯坦福大學應用物理系作了有關BBO晶體非線性光學性能的報告，引起了轟動，一百多人參加的會議，卻有四五十人來詢問情況。這次會議后，BBO晶體正式被國際學術界認可為一個優(yōu)秀的非線性光學晶體。兩年后陳創(chuàng)天又報告發(fā)現(xiàn)了LBO(LiB3O5)晶體。由于BBO、LBO晶體是首先由中國科學家發(fā)現(xiàn)的，而且性能優(yōu)異，具有很好的應用前景，因此國際上被譽為“中國牌晶體”。