(注：本内容节选自《中国科学院物理研究所志》，2015年4月第一版）

 
磁学实验室的建立和初期发展
 

1924年我国物理学界泰斗之一叶企孙先生在美国从事磁学研究并获得博士学位回国后，开始鼓励并指导时年23岁的施汝为先生开展我国最早的现代磁学研究，施汝为先生于1931年在英文版的《国立清华大学科学报告》上发表了具有重要意义的中国国内第一篇现代磁学研究论文—“氯化铬及其六水合物顺磁磁化率的测定”（R.W.Shi, Determinationof the Paramagnetic Susceptibility of Chromic Chloride and Its Hexahydrates Sci.Reports of National TsingHua Univ., 1931, A1: 83）。1930年施先生赴美国伊利诺大学和耶鲁大学物理系分别攻读有关磁学研究的硕士和博士学位，1934年学成回国。在当时设在上海的中央研究院物理研究所建立起我国第一个现代磁学研究的实验室，从事磁学研究。主要助手就是他指导下时年24岁的潘孝硕先生。因此我们实验室的发展应该是以此为起点。

1937年，由于抗日战争的爆发而中断了这样的研究条件，孝硕先生去美国麻省理工学院潘攻读学位，施先生则带了主要的研究设备，包括沉重的电磁铁，先后撤离至内地桂林、重庆等。边撤离边开展研究，精神感人至深。

1945年抗战胜利，施先生作为接收大员，接收了日本政府于20年代建立在上海的自然科学研究所，并立即于1946年夏回上海原中央研究院大楼，希望重新启动磁学研究工作，可是 1948年初又迁至南京九华山新建的数理化中心。研究工作似乎可以正常开展，然而好景不长，解放战争的发展使国民党政府将撤退至台湾，此时作为物理所的代所长，施汝为先生带领全所同仁抵制了将所有研究人员和设备转移到台湾的压力，留守在大陆。为安全计，解放前夕他又离开原政府的首都南京抵上海，待形势稳定后于1949年秋再返回南京。

1949年10月1日新中国成立后，11月1日就成立了中国科学院，1950年8月15日成立了位于北京城内东皇城根的应用物理所，施汝为先生作为磁学研究组第一任组长，请回已回国在南京大学任教的潘孝硕先生为副组长，终于再一次开展起我国的磁学研究工作。他首先将原中央研究院的设备从南京运到北京，并以国内生产铝镍钴(Alnico)永磁的工厂所希望解决的热处理问题作为先行课题开展研究。磁学研究组最早的成员除施先生、潘先生两位高级研究员外，还有1951年从美国回国，从事顺磁共振研究的向仁生博士也是高级研究员（时年34岁），其它都是年轻人，有1951年通过招考入所的张寿恭（24岁）、李国栋（24岁）；1952年通过国家分配入所的十位年轻人中先后进入磁学室的孟宪振（21岁）、蒲富恪（22岁）、王焕元（23 岁）、朱砚磬（23岁）及章综（23岁）；1953年入组的有罗河烈（23岁）。1957年磁学研究组改由潘孝硕负责。

1952年，施汝为先生有预见性地送李国栋到哈尔滨外国语专科学校学俄语一年，以适应我国当时向前苏联学习的需要。为适应国家经济建设的迫切要求，根据科学研究必须理论联系实际的指导方针，施先生又把组内人员分成两队，一队由他和向仁生先生带领王焕元和朱砚磬到太原钢铁厂---国家为改变电工磁钢依赖进口局面而重点建立的热轧硅钢生产基地；一队由潘孝硕先生带领张寿恭、蒲富恪和孟宪振，到哈尔滨附近生产铝镍钴永磁钢的阿城电表厂，深入工厂第一线寻找磁学课题。由此而确立了硅钢片和铝镍钴两个研究课题，分别由向仁生和潘孝硕先生负责。其间，施汝为先生和潘孝硕先生还为大家系统讲授现代磁学课，历时两年，使这些对磁学尚欠了解的青年人对现代磁学有了较全面系统的掌握。不久，他们就在金属组陈能宽先生工作的基础上，在他的指导和帮助下做出了取向度达98%以上的双取向硅钢片，达到了当时的国际先进水平。另一组也在国内首先做出了晶粒取向度约为95%的铝镍钴V磁钢，最高磁能积达到国际最高水平。他们在从事应用研究的同时，还开展了硅钢片磁涡流损耗机理、磁畴结构、各向异性的起因及铝镍钴合金脱溶硬化机理等基础科研课题。硅钢片组还制定了硅钢片的工业检验标准，为太原钢铁厂培养了一名回厂后可以做在线检验工作的技术人员。

1955年，施先生被评为中国科学院学部委员（后改称院士），1956年他接收孟宪振为研究士生，以加速高级研究人员的培养，但后因种种原因而未能实现。施先生和向仁生先生还根据国际动态，开始为铁氧体研究工作组织调研，积极准备条件。

1956年，37岁的李荫远先生从美国回国，作为高级研究员参加了磁研究工作。李荫远先生是国际上最早利用中子散射研究磁性的科学家之一，1950年做出了反铁磁性相变的近似理论、根据超交换作用探讨了好几类过渡族元素氧化物晶体的反铁磁或亚铁磁结构。1979年他还带队去美国考察中子散射研究，推动了我国的中子散射研究的开展。他与李国栋合作对铁氧体进行全面调研，合作写出铁氧体物理学讲义，在物理所内办学习班。1962年将讲义整理后，由科学出版社发行《铁氧体物理学》一书；1978 印行了此书的增订本。他对我室的磁性理论研究工作也起了重要的推动作用。1980年李荫远先生当选为中国科学院学部委员（后改称院士）。为了适应磁学研究的长远需要，施先生很有远见地先后将蒲富恪、张寿恭、王焕元、孟宪振、章综等送去前苏联学习进修，几乎是能派出的人都送出去了。施先生非常注意因材施教，譬如他并不强求热衷于理论物理的蒲富恪做磁学实验，而是将他送到前苏联科学院数学研究所，师从著名理论物理学家S.V.Tyablikov。后来蒲富恪终于因磁性理论研究的成果而当选为中国科学院院士。施先生同样注意培养国内其它单位的人才，从1954年起，前后有东北人民大学（后称吉林大学）的陈慧男（23岁）、南京大学的翟宏如（27岁）、山东大学的陈梅初和武汉大学的徐孟璜等青年教师到物理所来进修培养，学习磁学知识和参加研究工作，北京大学的钟文定（22岁）、戴道生（23岁）也常来做实验，这些培训与1957年高等教育部在兰州大学组织的磁学培训班一起，使这些人回原单位后都组建了磁学专门化（除武汉大学外），成为各单位磁学教学和研究的骨干，为我国大批培养磁学专业人才做出了重要贡献。

1957年施汝为先生对我国磁学事业的发展和磁学专业人才的培养，特别是对磁学界良好道德风范的建立都起到了非常重要的作用。施先生在我室建立起的科研思想一直是：立足国际磁学和磁性材料发展的前沿，理论联系实际，科研要为国家经济建设和国防建设服务。坚持从实际需求提出研究课题，由基础研究入手，再发展出适合我国需要的磁性材料和磁性理论。这一思想在我室的发展进程中得到很好的继承和发扬，从以后的许多重大获奖成果中都可以看出。如磁膜变址存储器使我国研制的计算机运算速度提高一倍、宽温磁芯把我国的磁芯存储器适用温度范围扩大了100°C、200兆比特磁盘片组将我国计算机外存容量扩大20倍、几种微波吸收材料和多种小天线的研制，为我国国防事业做出了一定贡献、成功研制磁能积达到38兆高奥的钕铁硼磁体并组建三环公司，开始了我国最早的钕铁硼永磁的生产并形成相当规模的产业、磁处理防蜡技术在大庆油田九千多口油井应用，使单井热洗周期从30天延长到150-500天，所有这些成果都是从基础研究入手做出的。施先生的为人极其平易近人、工作任劳任怨。作为物理所所长，他处处以身作则，严格要求自己及家属子女，从不搞特殊化。他多年坚持用每月工资的一半以上缴党费。他崇高的敬业精神和高尚的道德情操永远是我们学习的榜样。

1958年中国科学技术大学成立，根据“全院办学，所、系结合“的办学方针，施汝为先生兼任物理系主任，潘孝硕先生兼磁学教研室主任，向仁生先生调任专职教授，张寿恭协助课程设置和专业实验室建设。李国栋、林彰达、章综、郑庆褀等都参加了教学工作，潘先生亲自编写了《铁磁学》讲义并讲课。前三届学生的毕业论文都是在物理所做的，许多毕业生后来都成了我们研究室的骨干力量，对我们室的人才引进起了非常大的作用。
 

1959年，物理所迁入中关村新址后，磁学研究组扩大为磁学研究室，由潘孝硕任研究室主任。当时国际上对铁氧体磁性的研究正处于高峰时期，其间由于研究室对此动向已做过充分调研并有初步工作，因此按照“任务带学科”的思想，决定对课题重新配置。研究室下设磁性薄膜组（组长罗河烈）、金属磁性材料组（组长张寿恭）、矩磁铁氧体组（组长萧孚筐）、软磁铁氧体组（组长周洋溢）、微波铁氧体和铁磁共振组（组长翟清永）、磁性理论组（组长李荫远）和电子学组（组长姜惟诚）。几年后因人员调迁，去苏联学习的人员1962年前相继回国，矩磁铁氧体组、软磁铁氧体组、磁性理论组组长分别由刚从苏联回国的林彰达、章综、蒲富恪等担任。李国栋为微波铁氧体和铁磁共振组组长。因为电子学组主要工作是配合其他组研制磁芯和磁膜的测试装置，因此撤销，人员并入其他相应组。这次大调整后，机构设置基本稳定保持到1966年。同样在“任务带学科”的指导思想下，各研究组利用自己研制的设备，先后承担了若干项国家和国防的科研任务。

1963年，磁学研究室配备了副主任，由张玉芳担任。同年孟宪振从苏联学成回国，建立了微波铁氧体和铁磁共振二组并担任组长，还兼任磁学研究室副主任。他连续3年协助施汝为在全国范围内选拔了一批优秀大学毕业生来研究室工作，后来他们中的许多人都成为研究室的业务骨干。　
1965-1966年，计划将磁学实验室搬迁至四川绵阳，扩大为磁学研究所，为此开展了一系列设计和筹建工作。但最终因“文化大革命”而未搬迁成。1966年开始的“文化大革命”使研究工作连续十年受到很大影响。即使如此，研究室还是尽量继续了原有的研究，仍然在快速磁膜存储器、宽温叠片铁氧体存储器、石榴石铁氧体单晶生长、掺铟铋钙钒石榴石单晶材料、电调单晶微波器件、微波吸收材料、微粉永磁体、小型介质天线、用于地震预报的三分量旋进式核磁共振磁力仪等方面做出了成绩。

磁学研究的全面发展

1972年，章综任磁学研究室主任，王震西为副主任。他们就磁学发展趋势和动态在国内各地进行了广泛调研。章综和王金凤还参加了以卢嘉锡为团长的中科院固体物理代表团赴美访问，了解到不少科技新动向。他们根据调研结果和国际最新动态，相继对研究室的研究方向作了调整，对原有的一些组完成工作后即取消了其建制。新组建了记录磁粉组（组长罗河烈）、磁泡材料和动力学组（组长张寿恭）、非晶态磁性组（组长詹文山），后又从非晶态磁性组分出磁光薄膜组（组长王荫君）。另外，考虑到核技术在磁学上的应用是磁学研究向深入发展的必然趋势，为此先后新建了核磁共振组（组长孟庆安）、中子散射组（组长章综）和穆斯堡尔效应组（组长陈冠冕）等。还有磁性测量的自动化和信息处理组（组长姜惟诚）、理论与计算机应用组（组长郝柏林、蒲富恪）。1967～1976年，磁学研究室的人员变动很大，曾在该室工作过的人员先后达300余人，包括后来转到理论物理、分子束外延、电镜分析等其他方面的许多人员。
1978年全国科学大会召开，磁学研究室获得科学大会奖的项目有六项，分别是潘孝硕和罗河烈等的快速磁膜存储器，章综等的小型介质接收天线，林泉等的大功率介质发射小天线，詹文山等的微波吸收材料，蒲富恪和郝柏林等的介质天线单元振子的辐射理论计算，季松泉和赖武彦等的锰-锌铁氧体单晶生长和磁头研究等。其中有些还同时获得中科院重大科技成果奖。
20世纪70年代中期开始，在章综、王震西、詹文山和姜惟诚等的推动和努力下，研究室相继引进磁天平、振动样品磁强计、核磁共振谱仪、穆斯堡尔谱仪、磁转矩仪等先进设备。1980～1981年还与法国奈尔实验室合作研制了超导磁场提拉样品磁强计（CF-2型），这是当时中国唯一的磁场达到8特、低温达到1.5K的极端条件磁测量设备。研究室又自行研制了射频磁控溅射设备、脉冲强磁场磁测量系统、真空快淬设备等。这些设备使磁学室的研究条件得到明显改善。潘孝硕和章综等还组织室内人员联合翻译出版了《材料的磁性》。

从中科院磁学开放实验室到国家重点实验室
 

经詹文山、林泉、姜惟诚等人积极推动，1987年8月中科院磁学开放实验室正式成立，面向全国开放，并对批准的课题给予适量经费支持。詹文山为磁学开放实验室主任，副主任是姜惟诚、赵见高。学术委员会由国内同行专家17人组成，章综任主任，还聘请了6名国际著名同行教授为名誉学术委员。1987年10月召开第一届学术委员会会议，确立了实验室的目标，通过了实验室管理条例、实验室研究基金申请指南。实验室的建制基本保持了中子散射组（组长林泉）、纳米磁粉组（组长罗河烈）、亚稳态磁性组（组长沈保根）、稀土永磁材料组（组长杨伏明）、磁光薄膜组（组长王荫君）、超精细场研究组（组长孟庆安）、磁测量组（组长姜惟诚）等研究组。先后支持了磁性理论、稀土金属间化合物、磁光存储介质、磁性超微粒子、有机铁磁体等交叉学科，特殊磁测量设备研制等室内外的几十项开放课题，开放度达75%。
1990年10月，由中科院数理化学局主持召开中科院开放实验室检查评议会，就其研究方向、选题意义、研究成果和水平、学术交流、人才培养、开放度、学术委员会作用、管理水平等作了全面评议，对磁学开放实验室三年来的工作评价较高，并通过了评议。同年又经国家计委和中科院组织评审，批准筹建磁学国家重点实验室，批准世界银行贷款91万美元，用于引进先进磁学研究设备。由林泉和姜惟诚负责筹建工作，林泉为磁学国家重点实验室（筹）主任，常务副主任为赵见高、姜惟诚。后利用此项贷款引进了超导量子干涉磁化率仪（SQUID）、转靶X射线衍射仪、单晶生长炉、永磁回线测量系统、薄膜测厚仪等，另外还购置了磁力显微镜等重要装置，从而使磁学实验室研究条件大幅度提升。1991年林泉调国家科委工作，实验室增加杨伏明、沈保根任副主任。1992年詹文山兼磁学国家重点实验室（筹）主任。实验室此时聘请了20位国内同行科学家组成学术委员会，章综为学术委员会主任，同时还聘请了6名国外名誉学术委员。磁学实验室经国家计委和国家科委的两次评审，均被评为优良实验室。
由于研究条件的改善，磁学研究室内研究组也在原有的基础上增加了新的研究方向：磁性测量和磁性单晶研究组（组长姜惟诚）、磁性多层膜研究组（组长赖武彦）、磁力显微镜研究组（组长韩宝善）、磁性理论研究组（组长沈觉涟）、磁性交叉学科研究组（组长赵见高）等。虽然如此，实验室对外开放的课题却始终保持较高的开放度。
1995年9月6日，国家自然科学基金委受国家计委、国家科委委托，对磁学实验室组织评估。随后，中科院验收委员会对磁学国家重点实验室（筹）进行了验收评议和现场考察。评议结果，磁学国家重点实验室通过验收，正式成立。