解思深 （物理学家、中国科学院院士）

简介

解思深1965年毕业于北京大学物理系金属物理专门化。1982年4月于中国科学院物理研究所获硕士学位。1983年10月在中国科学院物理研究所获博士学位。1993年6月起担任中国科学院物理研究所研究员。2003年当选中国科学院院士。2004年当选发展中国家科学院院士。2005年5月，被聘为北京大学信息科学技术学院教授。2006年担任青岛科技大学材料学院纳米重点实验室学术委员会主任。2013年，受聘为中国人民大学理学院院长。2022年11月2日因病逝世，享年80岁。

解思深主要从事纳米碳管及其它一维纳米材料，高温氧化物超导体的合成、相关系和晶体结构研究。在碳纳米管的研究方面取得了一系列重要成果，发明了可控制备多壁碳纳米管的定向生长方法；先后制备出超长碳纳米管阵列、最细碳纳米管和双壁碳纳米管。出版了《高温超导》《高温超导电性》等著作。解思深的研究成果先后获国家自然科学奖3项，中国科学院科技进步奖三等奖、中国科学院自然科学一等奖各1项。先后获评“有突出贡献的中国博士”称号、桥口隆基材料奖、何梁何利基金科学与技术成就奖等荣誉。

人物经历

早期与学业经历

1942年2月18日，解思深出生于山东省青岛市，兄弟五人中排行居四。1959年，毕业于青岛第二中学高三三班（“明星班”），并考入北京大学。1965年毕业于北京大学物理系金属物理专门化；同年被分配到宁夏石嘴山市宁夏钢铁厂从事技术工作。1978年国家恢复研究生考试，解思深顺利考入中国科学院研究生院，师从陆学善院士和梁敬魁院士研究稀土储氢合金中的相图和相关系及用多晶X—射线衍射方法测定晶体结构。1980年，解思深和梁敬魁发现了NiGa₄是一种由空位控制、每单胞价电子数所决定的偏离理想成分的新型y-黄铜畸变结构。

1982年4月于中国科学院物理研究所获硕士学位，毕业后留所工作。1982年，第一篇学术论文发表在《物理学报》。1983年10月在中国科学院物理研究所获博士学位，物理研究所001号博士学位证书。1984年11月加入中国共产党。1984年到1986年在美国克罗拉多大学电机与计算机工程系做博士后研究，主要研究金属一有机物固体电解质的合成、单晶生长和单晶结构测定以及导电性质。

工作经历

解思深于1986年底回到中国，便到中国科学院物理研究所从事研究工作。1987年，解思深从美国留学回到中国，继续从事高温超导研究；同年3月提出了在YBCO超导氧化物中CuO₂平面是决定超导的最重要的结构因素。1992年起，解思深主要研究一维纳米材料(碳纳米管)和其他纳米材料的合成、结构及力学、热学、光学和输运性能。1993年6月起担任中国科学院物理研究所研究员。1998年，通过改进工艺合成出3毫米长的定向碳纳米管列阵，宣布了超长纳米管的问世。

2000年，在纳米材料科学研究中，解思深研究组和彭练矛研究组先后制备出直径小于0.5纳米的碳纳米管；同年获何梁何利基金科学与技术成就奖。2003年当选中国科学院院士。2004年当选发展中国家科学院院士。2005年5月，被聘为北京大学信息科学技术学院教授。2006年担任青岛科技大学材料学院纳米重点实验室学术委员会主任。2013年，受聘为中国人民大学理学院院长。

人物逝世

2022年11月2日19时10分，解思深因病医治无效在北京逝世，享年80岁。

主要成果

解思深是中国著名的科学家之一，专注于纳米科学研究。他在碳纳米管领域取得了一系列重要的研究成果，并对高温氧化物超导体的合成、相关性和晶体结构进行了深入研究。他还致力于碳纳米管的制备技术以及超长碳纳米管的物理性质研究。这些工作不仅推动了纳米科技领域的创新发展，也引起了国际同行的广泛关注和赞誉。

高温氧化物超导体的合成、相关系和晶体结构的研究

解思深与梁敬魁院士、李方华院士、冯国光教授等提出和确定了YBCO超导氧化物的三层钙钛矿型的结构。同时发现了超导相La₁+xBa₂-xCu₃O₇-δ和Nd₁+xBa₂-xCu₃O₇-δ的固溶区，实验上证实超导相的超导转换温度随固溶成分而变化。澄清了当时国际报道的La3Ba3Cu6O14-δ新超导相。较早地合成了BSCCO体系、TBCCO体系中超导体，较早地测定了Bi₂SrCaCuO₈的晶体结构和TBCCO体系中超导相的结构。TBCCO体系中超导相的结构测定在国际上有一定的影响。

碳纳米管的制备

解思深发展了多层碳纳米管制备过程中对碳纳米管直径和取向的控制生长方法。研究出了将纳米催化剂颗粒嵌入多孔Si02衬底的模板生长碳纳米管的CVD工艺。制备出离散分布的、高密度和高纯度的定向碳纳米管列阵。列阵中几乎所有的碳纳米管呈直线状，直径均匀(约20nm)、彼此平行、均保持与衬底垂直。碳纳米管之间的距离为100nm左右，只含有极少量的杂质。该方法解决了在常规的方法中所得到的碳纳米管混乱趋向、互相纠缠或烧结成束并含夹杂的问题。在制备方法上实现了碳纳米管的直径和取向的控制生长。

超长的碳纳米管制备

解思深通过改进工艺，成功实现了制备大面积、离散分布的碳纳米管列阵。在新的工艺中，他们对基底进行了改进，并有效地控制了碳纳米管的生长模式。这一改进使得他们能够以大批量的方式制备出具有超长长度的碳纳米管列阵，并且这些碳纳米管在整个表面上呈现出离散分布的特点。制备的碳纳米管具有均匀的直径，约为20nm，并且彼此之间的间距为100nm。这些碳纳米管的长度可达2mm，相比目前国际上已有的碳纳米管，其长度提高了1-2个数量级。超长碳纳米管的成功制备为采用常规实验手段测试碳纳米管的性能提供了条件，解思深利用种小型拉伸装置首次对碳纳米管的拉伸特性进行了研究，得到的碳纳米管的杨氏摸量和抗拉强度分别为0．45±0．23TPa和1．72±0．64GPa。理论分析发现多层碳纳米管中存在的大量缺陷及拉伸过程中多层碳纳米管的管壁中碳原子层(石墨层)之间的相对滑动是导致碳纳米管力学性能偏低的主要原因。

超长碳纳米管物理性质研究

解思通过深入研究超长碳纳米管的光学、电学和热学输运性质，取得了一系列重要成果。他们成功地将碳纳米管分散在溶液中，形成了透明的含有碳纳米管的液体，并利用四波混频方法测量了碳纳米管的三阶光学非线性系数X3。在研究碳纳米管的热导性质时，他们采用了一种新的自加热方法，测量了超长碳纳米管的热导率、比热和热扩散系数。结果表明，与理论预计相比，碳纳米管的热导率要低得多，约为理想石墨的十分之一。此外，在实验温度范围内（10-300K），碳纳米管的比热随温度呈良好的线性关系。另外，在通过电弧放电法生长多层碳纳米管时，解思还对其动力学进行了深入研究，并发现了分形、弥散和图斑生长等三种不同模式。这些发现对于进一步理解和应用碳纳米管具有重要意义。

科研项目

主要论文与著作

主要论文

解思深先后发表发表科学论文140余篇，先后在Science、Nature上发表三篇文章，并在Phys．Rev．keus，Phys．Rev．B，Appl．Phys．Letts，Chan．Phys．Letts，AdVmlcedMmefiMsofApplPhys．ofMmefi~sResearch等发表有关学术论文，截至2023年5月，在中国知网下载量达26884，以下为部分论文。

出版著作

解思深先后出版了著作《高温超导》《高温超导电性》。

社会职务

荣誉与获奖

个人荣誉

科研获奖

解思深的研究成果先后获国家自然科学奖3项，中国科学院科技进步奖三等奖、中国科学院自然科学一等奖各1项。

人才培养

解思深成到东南大学等大学进行学术讲座，培养了包括硕士、博士研究生和博士后科研人员50余人，大多已成为所在单位的业务骨干和相关领域的学术带头人。

人物评价

中国科学院物理研究所表示：“解思深先生治学严谨，成就卓著，为人师表，桃李芬芳。”

国家纳米科学中心表示：“他（解思深）为国家纳米科技事业的发展、纳米科学与工程学科建设贡献了毕生精力。”

时任教育部科学技术司副司长娄晶表示：“解思深院士在科学研究和治学方面所取得的重要成就有目共睹，他的科学素养和对科研新动向的敏锐洞察令人钦佩，他唯真求实和诚信待人的作风和品格令人景仰。长期以来，解思深院士致力于物理学和相关领域的建设，为学科的发展进步做出了重要贡献。”

人物关系

注释

本书介绍了高温超导发展中的趣话，高温超导体家族和它们的物理性质及高温超导体在电子工业、计算机、交通、医疗等领域中的实用化问题。