探索微观世界的奥秘——记国防科技大学张家春教授 [复制链接]

第11版(科技园地)
专栏：

　　探索微观世界的奥秘
——记国防科技大学张家春教授
李微
夜深了，天空中无数个奇妙的繁星闪闪烁烁。在国防科技大学一座两层小楼内，一位５０多岁的教授正伏在电子显微镜前寻找着金属材料上一个个斑点的排列规律。他是国防科技大学材料工程和应用化学系教授、金属晶体学三定理的发现者张家春。
１９４０年出生于黑龙江一个普通农家的张家春，以优异的成绩毕业于哈尔滨工业大学，１９６４年被分配到中国人民解放军军事工程学院，从事材料科学的教学与研究。
随着科技的发展，对材料分析的要求越来越严格，因此电子衍射分析已成为当今世界材料学里的新学科，美国和日本在电子显微分析方面一直走在前头，而我们却刚刚起步。张家春在电子显微镜下一工作就是１０多年。他分析了能找到的国内国外所有的资料，大胆地提出了这里面有捷径可走。
一般人眼能分辨的最小物体是０．２毫米，光学显微镜可分辨的两物点间的最小距离为０．２微米，这将材料内部组织结构的分析层次提高了１０００倍，而在电子显微镜下却能看到０．２纳米，比光学显微镜又提高了１０００倍。
他在这个微妙而神奇的世界里，在电子显微镜下把铜、铁、锡等金属材料制成只有人的汗毛直径一半那么粗进行观察，在衍射底板上看到的是一个个细小的斑点。过去人们根据点的分布，采用“尝试——校核法”、“根号Ｎ比值法”、“特征基本平行四边形法”等来计算，这些方法虽各有所长，但总的说来，是费时、易错。为改变传统的分析方法，张家春教授不停地探索着。他将收集到的国内外资料中的电子衍射谱一个个地分析演算，他使用的草稿纸不知有多少本，多少个夜晚他忘记了休息。
他是教研室主任，白天搞科研的时间少，他就晚上干，家里人口多，他把资料搬到试验室，经过反复试验演算，终于发现立方系和密排６方系单晶体的衍射谱都存在矩形的斑点排列，并运用这一发现推导出了“立方系单晶体垂直晶面定理和垂直晶面间距比定理”以及“密排六方单晶体垂直晶面定理”。他和同志们应用这一原理，大大加快了对电子衍射谱的分析速度。有一次，一兄弟单位送来样品，当把样品放入电子显微镜后，张家春教授的同伴在电子衍射谱上一看便说“这是１００晶带，这是１１０晶带，这是１１１晶带……”大家愕然了“你怎么知道？”张教授把这三定理跟同行们讲了一遍。消息不胫而走，中国科技大学、中南工业大学和湘潭大学的同行们先后开始应用张家春教授的新方法来标定电子衍射谱。有的同行说“这是一个世界性的发现”。
然而面对成功的张家春却保持高度的冷静。这是定律、定理还是定则呢？他请教同行，请教专家，经过严密的分析和论证，专家们一致认为它是金属晶体学三定理。