为庆祝新中国设立教师节四十周年，厦门大学推出【光荣从教四十年】系列报道，汇编出版《南强师者——光荣从教四十年》书籍。让我们共同翻开书籍，走近几位物理科学与技术学院光荣从教40年以上的老师，聆听他们的心声，分享他们的感悟，汲取他们的力量。

黄美纯：新中国首批半导体物理专业骨干

【人物名片】

黄美纯，1937年生， 福建泉州人， 厦门大学物理学系教授、博士生导师。1953年就读厦门大学物理学系，1956—1958年赴北京大学参加半导体专门化学习，毕业后参与厦门大学半导体专业筹备与建设，历任厦门大学物理学系副主任、主任，兼任凝聚态理论研究组负责人，清华大学兼职教授。长期从事教学和科研工作，曾任国家自然科学基金委数理科学部专家评审组成员、国务院学位委员会物理学和天文学学科组成员、中国物理学会凝聚态理论与计算物理、半导体物理专业委员会委员、中国发光分科学会常务理事、福建省物理学会副理事长兼学术委员会主任等职，在半导体物理和凝聚态物理研究、学科建设和人才培养方面作出卓越贡献，曾获国家教委科技进步奖和国防科工委光华科技奖。

“我们对这个物质世界的理解，它是怎么来的，怎么演变，怎么发展的，都跟物理有关。我们都有好奇心，想知道世界上的每个事物都是怎么回事儿，想来想去，物理学对解决这些问题是最直接的。”一颗好奇心，将黄美纯引入了物理世界，从此他在半导体物理中深耕不已、奋斗不止。

辗转求学，孜孜不倦

1953年，年仅16岁的黄美纯凭借一贯名列前茅的成绩，以当时泉州市省晋一中（现泉州五中）高中春季班学生的身份提前参加高考，并顺利考上了厦门大学物理系。

厦园学习期间，在老师们的言传身教下，黄美纯心中渐渐萌生了对科研的热爱。1956年，周恩来总理主持制定了“十二年科学发展规划”，发展半导体科学技术被列为当时国家新技术四大紧急措施之一。于是北京大学、复旦大学、南京大学、厦门大学和东北人民大学（现吉林大学）五校在北京大学联合开展了我国第一个半导体专门化建设，由各校抽调有关老师及修完本科物理专业三年级的学生组成。北大的黄昆教授和复旦的谢希德教授分别担任教研室主任、副主任。作为厦大半导体班的一员，黄美纯和29名同学在吴伯僖、刘士毅和陈金富等老师的带领下前往北大半导体专门化集中学习。

五校联办本身就是一次尝试，老师们也在摸着石头过河。没有教材，黄昆和谢希德便自行总结当时半导体物理发展的最新成就，并传授给学生。两位大师的授课内容后来整合出版为《半导体物理学》,这一经典著作影响了数代半导体学子。老师们克服各种困难、为学子们创造教学条件的种种努力被黄美纯深深地记在心里。

这段经历占据了他求学之路的重要组成部分。因为资料稀少和被外国“卡脖子”，黄美纯回忆，当时大家都铆足了劲，如饥似渴地钻研专业，学习氛围十分浓厚。

家人们的关爱和鼓励则为黄美纯消除了后顾之忧。远在菲律宾工作的父亲得知黄美纯在学习半导体，特地寄来数本专业用书，这些在国内很难借到或买到的珍贵原版书成为黄美纯学习上的有力帮手，甚至被老师借走作为编写教材的参考书。无数次挑灯夜读，密密麻麻的笔记见证了黄美纯专业英语阅读水平的大大提升。

从厦大到北大，黄美纯的求学之路虽辗转，却获益无穷。

教授相承，回育厦大

1958年，五校联合半导体专门化完成历史任务，各校老师都返回原校准备筹建各自的半导体专业。虽然因为转班的缘故，黄美纯学籍被迁到北大，但怀着对厦大深厚的情感，他毕业后便回到厦大参与筹建半导体专业。

1960年厦大半导体教研室合影（二排右二：黄美纯）

1962年秋，黄美纯被派往复旦大学物理系进修，在谢希德教授门下进修“群论”等研究生课程，同时进行 Se、Te等六角晶体的能带理论计算研究，为此后从事半导体能带理论研究打下了坚实的基础。当时他阅读了大量文献，几乎追踪了20世纪20年代末到60年代量子力学应用到固体物理的所有相关文献，光是用作文献记录的复旦大学手写硬皮笔记本就有大约30本。时至今日，除了部分被白蚁损坏，大多数笔记还被黄美纯珍存于家中。

1964年下半年，黄美纯结束在复旦的进修回到厦大。回校后，他立即着手为本系学生开设“固体物理”和“半导体理论”课。同年12月，国家科委和教育部委托厦门大学举办全国催化学术讨论班，由著名的专家院士为来自全国各地20多名催化专门人才授课。黄美纯接受了担任卢嘉锡先生“群论及其在量子化学中的应用”课程助教的邀请。半年后，卢先生的课程结束，黄美纯又担任谢希德先生“群论及其在固体物理学中的应用”课程助教。黄美纯直言，两轮助教工作的时间不过一年，却胜读十年书，让他找到了教学与科研相辅相成的感觉，对他往后几十年的教学之路产生了深远影响。

黄美纯（左）与谢希德合影

大浪淘沙，硕果累累

改革开放的春天悄然而至。1981年4月，正值厦门大学建校60周年之际，厦大1942级校友谢希德教授受邀回访，得知学校要选派黄美纯留学美国时，主动表示将他推荐至美国西北大学A.J.Freeman研究组。同年年底，黄美纯作为访问学者赴美，参与美国西北大学 Freeman 研究组开发用于体材料能带结构计算的完全势线性化缀加平面波（FPLAPW）方法的研究。两年的访问研究里，黄美纯学习了密度泛函理论以及相关的固体电子结构的全电子计算方法，正式跨进了计算凝聚态物理的门槛。基于密度泛函理论，黄美纯发展和改进了近代电子能带计算方法中的许多重要方面，在国内外重要学术刊物和学术会议上陆续发表论文200余篇。

学有所成，学成报国。1984年回国后，在系主任吴伯僖教授的大力支持下，由黄美纯负责的厦门大学凝聚态理论研究小组成立，主要从事半导体材料与超导性材料的电子结构研究，同时关注若干材料的声子谱计算，并在20世纪90年代后期将工作重点逐步转移至硅基材料的研究上。研究小组积极申请国家自然科学基金，并得到资助，很快便取得了平均键能理论等重要成果。

20世纪90年代，黄美纯研究组发展了计算半导体异质结界面能带带阶的新方法——平均键能理论，并确定了一系列晶格匹配及失配的异质组合的带阶行为。黄昆和夏建白院士在为新中国成立50周年而写的总结性评述文章《我国半导体物理研究进展》中，曾把平均键能理论列为半导体超晶格和微结构领域在“七五”之后有创新性的十项新成果之一。

进入新世纪，随着科研团队的不断扩大，黄美纯及其课题组的合作成员发展了计算开结构共价半导体化合物及其混晶电子结构的理论和方法，以及光信息处理中的分数变换理论。在国家基金委重大项目的支持下，对硅基光电子新材料的设计进行了能带工程的理论探索，并提出了一种可获得直接带隙硅基光发射材料的计算设计新原则，设计出一系列有知识产权和特殊性能的硅基新材料。在国家科技部“863”计划的支持下，开展了半导体聚合物电子态理论和聚合物发光二极管(PLED)物理研究，以及用于自旋电子学的稀磁半导体材料的计算设计工作。

除了科研工作，黄美纯在培养研究生、从事学科建设和推动学术交流方面也作出重要贡献。他先后承担了半导体物理、固体物理、量子力学、半导体理论、发光物理专题、固体量子理论、凝聚态理论专题、密度泛函理论及其应用、半导体量子阱与超晶格的电子态理论、凝聚态物理的场论方法和高等光电子器件物理等本科和研究生课程的主讲任务。担任博士生导师期间，黄美纯积极参与学院学科建设，大力推动学院参与评选国家“211工程”。1995年，他参与组织在厦门大学举办的第十九届国际统计物理会议，并担任大会组织委员会副主席，这也是中国第一次承办高规格的统计物理学国际学术会议。

1994 年，黄美纯（右一）陪同国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP) C3委员会主席Eduard Brezin考察第十九届统计物理大会会址时在厦门大学校长萨本栋墓碑前合影

退休后的黄美纯仍未停下科研和教学的步伐，作为厦门三安电子公司博士后工作站的合作导师，他依然带领学生们进行高亮度功率型发光二极管、聚光型多结光伏电池(HCPV)等新课题的研究。

从因为对世界的好奇而选择物理专业，到成为新中国培养的第一批半导体物理学子，再沿着半导体与凝聚态物理这条无尽征程前行，黄美纯花费了数十年的时间。他的科研教学人生，可以说是中国物理学半导体学科发展历史的一段缩影，更是为厦门大学物理系半导体专业的建设留下了浓墨重彩的一笔。

*文章收录于《南强师者——光荣从教四十年》，厦门大学出版社，2024。