吉林大學原子與分子物理研究所

吉林大學原子與分子物理研究所經教育部批准於1979年成立，現有原子與分子物理和凝聚態物理兩個國家重點學科。

簡介

其中凝聚態物理學科於1992年經國家計委批准成立了超硬材料國家重點實驗室。研究所所在的物理學科於1985年首批建立博士後流動站，為國家物理基礎科學研究與教學人材培養基地，有一級學科博士學位授予權。

辦公大樓

原子與分子物理學科於1978年招收我國第一批原子與分子物理專業研究生11人，國務院學位委員會於1981年和1983年先後批准其為原子與分子物理學碩士和博士學位授權點，1991年該學科被確定為吉林省重點學科，1995年通過評審為“211工程”項目重點建設學科，2001年批准為國家重點學科。多年來該學科建立了較齊全並具特色的原子與分子物理學科方向，有一支整體實力較強的學術隊伍。現有教師22人，其中教授16人（博士生導師10人），副教授6人，講師4人。實驗專業工程技術人員8人，其中3人具有高級工程師職稱。有專業實驗室6個，擁有一批各種先進儀器設備和用於高性能科學計算的計算機。經過多年來的努力原子與分子物理學科已形成了原子分子結構、光譜和碰撞理論、原子分子和團簇的激發態動力學過程、飛秒雷射與超快過程、強場物理、計算數學物理方法等研究方向，原子與分子物理研究所已成為我國原子與分子物理學人才培養和科學研究的主要基地之一， 為本學科和相關領域培養了一大批高素質的優秀人才。

凝聚態物理學科於1981年被國家首批批准為博士學位授予點，1986年被評為國家重點學科，1989年成立超硬材料國家重點實驗室，1995年通過驗收對外開放。本學科圍繞學科發展的前沿和國家經濟建設的需要開展研究，已形成了超硬材料和新型多功能高壓相材料的製備科學與技術、高溫高壓等極端條件下的物理、超硬材料的物理基礎和套用、納米材料等有特色的研究方向，取得了一系列創新性成果。本學科現有16位教授（博士生導師10人），6位副教授，已形成了一支整體實力強、年齡和知識結構合理的高水平學術隊伍。超硬材料國家重點實驗室擁有一批各種先進儀器設備和用於高性能科學計算的計算機，具備了國內一流的凝聚態物理研究和教學的條件，同時還為本學科和相關領域培養了一大批高素質的優秀人才。

重點學科

原子分子物理

原子與分子物理學科是我國第一批有權授予碩士學位和博士學位的學科。1979年經教育部批准成立吉林大學原子與分子物理研究所， 1985年首批建立博士後流動站，1993年獲批准為國家物理基礎科學研究與教學人才培養基地，1998年獲一級學科博士學位授予權，2002年被批准為國家重點學科。

學科主要研究方向有原子分子結構、光譜和碰撞理論，原子分子激發態動力學，原子分子雷射光譜，強場原子分子物理，團簇物理，分子動力學模擬，原子分子的超快過程和微波波譜和紅外物理等十幾個研究方向，涵蓋原子與分子物理的各領域。

學科擁有一支整體實力強、年齡和知識結構合理的學術隊伍，有教師14人，其中教授7名、博士導師6人、副教授1人，具有博士學位的年輕學術骨幹6人。

學科裝備了一批先進的原子與分子物理實驗儀器設備和多種原子與分子物理計算大型程式。有專業實驗室、研究室面積1000m，擁有儀器設備總計300餘件，總價值近1500萬元。目前承擔國家自然科學基金重點項目1項、國家基礎研究重大項目（973）子課題2項、國家自然科學基金項目9項和其他各類研究項目7項，契約經費總額500萬元。

學科已為國家培養了一大批原子與分子物理學科高級人才，畢業生中有2人獲得國家傑出青年科學基金，11人為博士生導師，1人為長江學者獎勵計畫特聘教授，另外還培養了7名博士後。目前每年招收本科生15人，碩士研究生25人，博士研究生9人。

學科已聘請多名國際知名學者任名譽或客座教授，與多個國際一流研究單位建立了較密切的聯繫和長期合作關係。10年來，舉辦過2次全國學術會議；原子與分子物理學科教師共有40餘人次出國進行學術交流；有30餘人次國外專家到本學科訪問交流和進行合作研究；派出20餘名學生到國外攻讀博士學位和進行博士後研究工作。已成為我國在該學科國際學術交流的主要視窗之一。

凝聚態物理

凝聚態物理學科於1981年被國家首批批准為博士學位授予點，1986年被評為國家重點學科，1989年成立超硬材料國家重點實驗室，1995年通過驗收對外開放。學科圍繞學科發展的前沿和國家經濟建設的需要開展研究，已形成了超硬材料和新型多功能高壓相材料的製備科學與技術、高溫高壓等極端條件下的物理、超硬材料的物理基礎和套用、納米材料等有特色的研究方向，取得了一系列創新性成果。學科現有16位教授（博士生導師10人），6位副教授，已形成了一支整體實力強、年齡和知識結構合理的高水平學術隊伍。超硬材料國家重點實驗室擁有一批各種先進儀器設備和用於高性能科學計算的計算機，具備了國內一流的凝聚態物理研究和教學的條件，同時還為本學科和相關領域培養了一大批高素質的優秀人才。

歷史沿革

原子與分子物理是研究原子分子結構，運動規律，相互作用以及周圍環境對其影響的學科。它是許多學科的基礎。但是，由於種種原因，我國在很長一段時間裡，沒有把它當作物理學的一門重要的學科，致使我國的原子與分子物理研究長期處於比較薄弱的狀態。1962年時任吉林大學物理系副主任、中國科學院東北物理研究所(現中科院長春物理研究所的前身)所長、國家科委物理學科組成員的芶清泉教授參加制訂國家科委十年補充計畫時，在王竹溪先生主持下，負責起草，在“理論物理規劃”中補列了“原子與分子理論”項目。在先生帶領下，吉大物理系固體理論教研室和東北物理所的20多人開展了原子分子物理的理論研究工作。他們用電子計算機系統計算了第二、第三和第四周期元素的原子以及重原子(如鈾)的基態和激發態的波函式、能級和躍遷幾率；過渡金屬中3d電子交換作用與能帶結構；稀土金屬中的交換作用及銅的高壓固體狀態方程與能帶結構，這些工作不僅與國外的同類研究大致平行，而且具有自己的特色：研究更系統、目的更明確(原子波函式的研究與解決固體問題及其他套用問題密切結合)。在此過程中培養了一批優秀人才，其中許多現己成為知名學者和學術帶頭人。

1963年在北京召開的中國物理學會年會上，上述研究成果受到普遍重視，與會學者認為這是我國利用計算機進行系統理論計算的良好開端，對原子物理研究工作開始活躍感到欣慰。在這次年會上，錢學森作了題為“力學研究中的若干物理問題”的報告，呼籲物理學家開展這方面的工作，即研究高溫氣體、高壓氣體和高壓固體中的原子分子問題，並以此為基礎研究尖端技術中提出的力學問題。中科院副院長吳有訓極力主張由芶清泉安排力量對錢學森提出的問題進行研究。會後芶清泉組織吉大和東北物理所的教師和研究人員開展了高溫氣體和高壓固體中原子間相互作用力、慢電子碰撞和狀態方程等課題的研究。在一兩年中，研究工作取得了較快的進展，特別是對慢電子與氧原子和氮核子彈性散射截面的計算，取得了符合使用要求的可靠結果。這些結果引起錢學森的重視，他指出：“物理力學沒有很好的原子與分子物理作基礎是不行的。” 1966年清泉在《物理通報》上發表的“物理力學及其物理基礎”一文進一步闡述了這個重要觀點，在錢學森的倡導下，中國物理學會和中國力學學會於1966年2月3日在北京科學會堂召開了“原子與分子物理及物理力學學術座談會”。芶清泉率潘守甫和鄒廣田等出席會議並報告了吉林大學的研究成果。這次會議使大家進一步認識到，研究和發展原子與分子物理學的重要意義。

創始人、第一任所長芶清泉教授

1972年以後，芶清泉和潘守甫等承擔了七機部關於高溫高壓下輻射吸收和高壓固體狀態方程的研究課題，繼續進行了原子與分子物理問題的研究。
1977年制訂全國基礎學科發展規劃時，在芶清泉主持下專門制訂了“原子與分子物理髮展規劃”。從此，原子和分子物理作為物理學的一個重要分支的地位得以確認。在該規劃的推動下，自1978年開始培養原子與分子物理專業的研究生。年經教育部批准，在吉林大學創建了我國第一個原子與分子物理研究所，其中包括原子與分子物理理論、高壓物理和高壓合成。芶清泉教授為首任所長，劉運祚、劉俊喆任副所長。該所早期的教師和研究人員包括：包括潘守甫、王為人、丁培柱、鄒廣田、王立中、侯蘭田、董維義、張均、徐洪山、徐玉書、趙永芳、金曾孫、曲美琴、郝兆印、崔啟良、王長祿等主要的研究工作除繼續研究高溫高壓下的原子分子物理和高壓物理以外，還投入了人造金剛石的高溫高壓合成、波譜學等研究。

第二任所長：鄒廣田院士

1982年芶清泉教授調離吉林大學，由鄒廣田教授擔任了吉林大學原子分子物理研究所所長，潘守甫、劉俊喆任副所長。鄒廣田教授主要從事高壓下凝聚態物質的結構及其物理性質的研究，他領導在吉林大學建立了世界首批百萬巴實驗室之一的高壓物理研究室，開展了微型金剛石砧超高壓裝置和高壓光的單晶和多晶結構分析、高壓喇曼光譜、高壓螢光光譜、高壓電學結合等實驗系統，推動了我國高壓物理的發展。近年來鄒廣田院士與毛河光院士合作，在極端條件下物性測量，模擬地球及行星深部構造及動力學現象，超導巨磁阻，含能等新型功能材料的研製方面又取得了許多成果。金曾孫教授在金剛石薄膜領域做出了大量的創造性工作，為我國金剛石膜的研究與開發作出了重要貢獻。他在國內首先建立了熱絲CVD製備金剛石膜方法，並於1987年初在國內首次合成出金剛石膜。潘守甫教授領導的原子分子物理理論研究室在雷射與物質相互作用方面的卓有成效的工作，於1984年受到國防科工委的嘉獎。
1983年王治文與美國學者陸光祖合作，開展原子高激發態的多通道量子虧損理論研究。他們首次引入有效通道概念，把量子虧損理論推廣到開殼層情形提供了一個可行的途徑，建立了組態相互作用方法與多通道量子虧損理論的聯繫，提出一種可行的計算原子高激發態性質的理論方法（EQDT）。徐玉書等自己動手製造出國內首台微波-紅外雙共振譜儀和脈衝梯度場自旋迴波實驗裝置;完成了多項研究課題。湯大新從美國引進的5DX-付立葉變換紅外譜儀由原來只能測吸收譜擴展到也可測發射譜。湯大新和楊鈞等系統地研究了錳、鐵、鈷和銅氧化物陶瓷基半無機高聚合物介質膜，含微粒子半無機高聚物複合陶瓷膜等系列紅外輻射材料獲得多項國家專利填補了國內的空白年。
1983年，吉林大學原子與分子物理研究所率先從美國引進具有國際先進水平的YAG雷射泵浦可調諧染料雷射系統（220nm-800nm），張在宣、蔣占魁、朱頎人、丁大軍等人自行設計造出了第一套原子束裝置和熱管爐裝置，進而建起了具有國內先進水平的原子光譜實驗室。與此同時，張在宣、丁大軍等人與晏於模、金欽漢等合作，在國內首次用雷射共振增強電離光譜方法實現了多種元素的靈敏檢測

第三任所長：王治文教授

1990年10月王治文教授任原子與分子物理研究所所長。在此期間，原子分子物理學科和凝聚態物理學科在教學、科研各方面都得到了很大的發展。丁培柱教授將經典哈密頓系統的辛算法推廣到微觀哈密頓系統。證明了時間相關薛定格方程的波函式的（酉）內積不變性等價于波函式虛部和實部組成的實函式向量的辛積和內積的不變性；趙永芳教授與芬蘭學者P.Pyykko合作，用量子化學從頭算（Ab initio)方法系統地研究了由第一和第二周期元素可能形成的雙原子和三原子分子通過比較它們的鍵長、振動頻率、形成熱及勢能曲線等特徵量分析這些分子成鍵的傾向性，預言人工可能合成的新分子。周雅君教授與澳大利亞學者I. E. Mcarthy合作套用Feshbach算符理論，將電子與原子碰撞的光學勢方法推廣到多電子靶體系研究了連續通道對散射截面的影響。在此基礎上建立和發展了正電子和原子散射體系的光學勢。首次計算了正電子和氦原子的散射截面正負電子和氖、氬、氪、氙原子散射的電離截面。進而計算了正負電子與氦、鉀、鈉原子碰撞的散射截面與實驗符合得很好。朱頎人教授運用最新的強雷射場原子動力學理論在該領域得出了一系列新的受到同行矚目的結果為這一前沿領域的持續而深入的研究奠定了堅實的基礎。

現任所長：丁大軍教授

經國家計委批准，在高壓物理、高壓合成和薄膜研究室基礎上於1995年成立了超硬材料國家重點實驗室，由鄒廣田教授出任實驗室主任丁大軍教授擔任原子與分子物理研究所所長。新吉林大學組成後2002年原子與分子物理研究所由理化樓搬遷到前衛南區理化實驗樓。目前原子與分子物理和凝聚態物理主要研究領域有原子分子結構、光譜和碰撞理論、原子分子和團簇的激發態動力學過程、飛秒雷射與超快過程、強場物理、計算數學物理方法、超硬材料和新型多功能高壓相材料的製備科學與技術、高溫高壓等極端條件下的物理、超硬材料的物理基礎和套用、納米材料等研究方向。

第一批原子與分子物理碩士研究生

吉林大學原子與分子物理研究所是我國最早的原子分子物理學研究生培養基地。1978年恢復研究生教育後，以芶清泉教授為首的指導教師組招收了首批原子與分子物理碩士研究生（總計12人），國務院學位委員會於1981年和1983年先後首批批准吉林大學原子分子物理研究所為原子與分子物理學和凝聚態物理碩士和博士學位授權點。1984年美國學者陸光祖受聘于吉林大學，開始原子分子物理學博士研究生培養工作。1986年在國家評審中吉林大學凝聚態物理學科成為首批國家重點學科，2001年原子與分子物理學科通過評審被批准為國家重點學科。

伴隨著偉大祖國改革開放和建設有中國特色社會主義事業日新月異的發展，吉林大學原子與分子物理研究所已走過近年的發展歷程，形成了若干長期和比較穩定且具有自身特點的研究方向和研究基礎，有著一支整體學術水平較高、實力強的學術隊伍，己成為我國原子與分子物理與凝聚態物理人才培養和科學研究的主要基地之一。