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行坚意笃科研路永矢弗谖中国梦记中科院院士、南京大学物理系教授、博士生导师都有为
题记：磁性材料,通常所说的磁性材料是指强磁性物质,是古老而用途十分广泛的功能材料.中国是世界上最先发现物质磁性现象和应用磁性材料的国家,早在战国时期就有关于天然磁性材料（如磁铁矿）的记载.而在新中国磁学和磁性材料的研究和发展历程中,中科院院士都有为教授是一位佼佼者.他通过潜心科研,获得了一系列创新成果,为我国磁学和磁性材料的创新发展做出了贡献.
文/马玲 刘岩松 舒鹏
在浩瀚如烟的科研领域,荟萃了无数精英才子,他们为了科研事业的发展,莫不刻苦攻读,勤奋钻研,脚踏实地,凭借自己渊博的知识和才能,为科研事业奉献着自己的力量.而那些出生于上世纪三十年代,经历了祖国母亲最痛苦的发展历程的人们,更是用自己抛头颅、洒热血的精神为新中国的建设奉献着自己的青春和智慧.他们是半个多世纪以来祖国从风雨飘摇到繁荣富强的见证者,他们是历尽千辛在科技落后的情况下创造了无数前沿科学成果的开拓者.中科院院士、南京大学物理系教授、博士生导师都有为,就是其中一位.
艰难岁月,心无旁骛执着求索
1936年10月生于美丽的浙江杭州的都有为,没有闲暇时间去领略那独有的美景,而是在敌人的炮火中慢慢长大.但幸运的是,勤奋好学的他能够走进南京大学的校门,并在这所百年学府中,得到了众多良师的谆谆教诲,尤其是我国著名的天线专家鲍家善教授,更是他未来学习和研究的引路人.上学期间,他曾有幸进入鲍教授的物理系磁学教研组,大学毕业论文更是得到鲍教授的悉心指导.鲍教授不仅在学术上给他指明了方向,在为人处世上也给他树立了榜样,让他最终成为一位德艺双馨的学者和人师.
1957年,都有为大学毕业并留校任教,但他并不比其他知识分子幸运,而是在不久之后就被迫中断了教学、科研,到南京附近的江浦县陡岗乡劳动锻炼.之后,经历了轰动全国的大跃进运动、全国范围内的四清运动以及文化大革命,参加阶级斗争,挖防空洞、建长江大桥时拉黄沙等,让这位怀着满腔热情的知识分子饱受摧残.
“逆境时不应消沉,顺利时不该骄傲,只有不断奋斗、拼搏才能实现人生的价值,人的一生应当为社会做一些有益的事,才无愧于来一趟滚滚的红尘.”这是都有为对人生的独特见解.1978年,改革开放的春风吹遍了中国大地,都有为也迎来了科学的春天,然而,他所拥有的北大楼地下室的一间实验室内,除了一台简易的高温炉外空无一物,买设备的经费更是无从谈起.但他没有气馁,一颗念兹在兹的爱国之心,让他毅然投身于困难之中,并一点一点、一步一步地攻坚克难.没有试验设备,他们就到化学系的走廊上捡拾别人丢弃的瓶瓶罐罐,拿回实验室,用化学方法制备磁性颗粒样品,当时称为超细微粒,从尺度上考虑大致上处于亚微米到纳米尺寸,自己制备、自己建立测量仪器.就这样,磁记录介质、永磁磁粉等各种样品陆续从“土”设备中出炉,同时,每年都有2篇论文在国内物理界最高水平的杂志《物理学报》上发表.
“等待只能坐失良机,路是人走出来的,在困难面前只有披荆斩棘,勇往直前,人生的道路才能越走越宽广.人生的道路往往是不平坦的,酸、甜、苦、辣方显出生活的丰富多彩.”回忆起当时的岁月,都有为并不觉得苦,反而却将其当成自己人生中的宝贵财富.
这期间,都有为的研究工作还得到我国物理学界泰斗、教育家冯端院士的青睐与支持,并在冯先生的关怀与推荐下,于1985年12月底参加了“中美凝聚态物理合作计划”来到美国霍普金斯大学工作.当时,正逢高温超导材料的兴起,他带着校友肖钢一起展开了研究,并提出对高温超导化合物进行3d过渡族元素代换的研究方向.最后,二人合作完成的相关论文发表在国际著名学术期刊Phys.Rev.B上,至今已被380余篇SCI论文引用,对理解高温超导的机理提供了实验的依据.
而此时,都有为也敏感地意识到高温超导材料将是重要的研究领域,于是向他的联系教授WalkerJ.C提出开展高温超导材料的建议,得到了欣然采纳,同时安排两个中国学生与他共同研究,研究中,他们先后提出用磁性稀土离子Gd取代Y离子,以及采用微量的Fe57置换Cu作为探针元素、用穆斯堡尔谱学的方法研究高温超导体中的磁有序为研究方向,并最终发现了反铁磁有序与超导性共存的现象,与近年来提出的相分离机制相一致,为后来的研究打下了坚实的基础.
科研报国,永矢弗谖圆梦中国
在国外的夜夜虽然都忙于科研,并取得了丰硕成果,但都有为那颗拳拳赤子心总是心系祖国.于是,1988年底他毅然回到南京大学那间一穷二白的实验室,重新走进了磁学与磁性材料领域,开展了磁性超细微粒材料的研究,而这一干,就是近三十年.
在多年的不断探索中,都有为先后进行了磁性液体的研制与应用开发,高密度磁记录材料、金属（合金）、氧化物超细微粒的研制与性能研究等,为后续深入进行的纳米材料研究奠定了坚实的基础,积累了丰富的经验.在上世纪90年代初国内纳米材料热刚刚兴起的时候,都有为已经对“超微磁性颗粒”进行了深入研究,并凭借对磁性纳米材料的研究经验和成果的积累,以及冯端院士的支持,成功地争取到国家“八五”攀登项目“纳米材料科学”项目,上海硅酸研究所严东生院士与冯端院士任该项目首席科学家.这也让他拿到了实验室自建立以来的第一笔100多万元的资助.有了国家的支持和充足的资金,都有为更加为之振奋,在国际上较早地开展了纳米材料磁性的研究,取得了一系列可喜的成绩.
有了之前的经验,都有为乘胜追击,近十几年来,先后承担了多项国家、省级科研项目,购置了多种纳米材料的合成、性能检测设备,使课题组的科研工作条件有了质的飞跃.同时,他带领课题组将研究触角延伸到纳米磁学的各个领域,先后开展了C60、纳米颗粒、纳米线、颗粒膜、纳米微晶等纳米材料磁性的研究,开展了类钙钛矿氧化物巨磁电阻效应、磁热效应、压阻效应、磁致伸缩效应等研究工作,在国内较早地开展颗粒膜的磁光效应与磁电阻效应、反常霍尔效应的研究,进而又开拓了半金属与稀磁半导体材料的研究,进入到自旋电子学的领域,取得了一系列创新性成果.
“科学的灵魂在于创新,要掌握国内外有关的文献,使文献为科研服务,而自己不能变成文献的奴隶,跟着文献打转.”都有为教授说.正如上世纪90年代钙钛矿化合物庞磁电阻效应的发现,曾在国内外兴起了继高温超导氧化物后的新一轮研究的热潮.而在此前,他曾安排同学做过铁氧体磁熵变的研究,在调控居里温度与磁熵变方面存在一些矛盾,此时他注意到钙钛矿化合物的居里温度可以通过离子代换很方便地进行调控,于是就安排郭载兵同学由永磁铁氧体转为研究“钙钛矿化合物的磁熵变”,没有想到第一次试验就发现与金属钆相当的高磁熵变效应,从而为钙钛矿化合物的研究开拓了新的研究方向.随后,这一研究成果很快地发表在著名的Phys.Rev.Lett.刊物上,引起国内外同行的广泛关注,至今已被磁学专著与513篇SCI论文所引用.郭载兵同学毕业后在新加坡数据存储研究所任研究员,现在阿拉伯大学任教授,他的博士论文获2000年度全国优秀博士论文.磁熵变效应是磁制冷材料的最重要的特性,是新型高温磁制冷机实用化的关键之一,都有为认为：“高温磁制冷机一旦能够得到广泛应用研究,将会产生一场工业革命,这就是我们这些基础研究工作者的研究动力.”
“科学研究需要丰富的想象力,异于常规的新思维,才能取得重大的创新性成果.”正是这种异于常规的思维方式,让都有为教授在科研创新的道路上一路耕耘,一路收获,现在他的科研组主要研究方向为在纳米结构材料体系中,自旋的多场调控.
做科研的同时,都有为教授一直关注科研成果的转化,希望为振兴中华贡献一份微薄之力.因为他认为我国要成为创新型的国家,在高校、研究所与企业之间应当探索一种适合我国国情、有效的转化模式,有利于科技成果及时地转化为产品,从而有效推动国家的经济建设和发展.
教学相长,行为师范悉心育人
从学生时代,都有为便十分喜爱阅读古今中外的文学作品,如《牛虻》、《钢铁是这样练成的》等,书中主人公对生活的乐观、坚强的毅力,就像他人生航程中的一座座灯塔,让他能够明确目标,一路前行.如今,已经是大学教授、博士生导师的他,更是希望自己也能成为学生心目中的榜样,能为祖国培养更多学识渊博、思想超前的创新人才.
都有为教授经常告诫同学：学习科学,不能只是空谈,也不能松懈,要坚持；不能沉迷于网络,要用勤奋为实现梦想打下坚实的基础,要有广博的学识,宽厚的知识积累,应文理并重,形象思维与逻辑思维有机结合,相互促进.他还非常关爱学生,鼓励青年学生积极成长成才.他说,理想是人生的精神支持,事业是理想的载体,奋斗是实现理想的必由之路,希望同学们以后成为国家的栋梁之材,做一个堂堂正正,受人尊重的中国人,在不同的领域做出出色的成绩.他更希望有更多的学生成为磁学领域中新的开拓者,为我国的磁学创新事业做出积极的贡献.
专家简介
都有为：中国科学院院士、南京大学物理系教授、博士生导师,磁学与磁性材料专家.长期从事磁学和磁性材料的教学和研究工作,在磁性、磁输运性质与材料组成、微结构关系等方面的教学及研究成果突出.与科研组师生一起发表SCI论文800余篇,被SCI论文引用一万余次；国内学术刊物论文200余篇,编著（含合编）著作10本；获中国发明专利20余项,获得各类奖项10余次.曾获2000年度江苏省科技进步一等奖、2000与2003年被评为全国优秀博士论文指导教师、2004年度国家自然科学二等奖,省/部级二等奖4项,获2007年度何梁-何利科学与技术进步奖.
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