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1952年，黃昆與剛到中國的李愛扶合影（這也是他們的結婚照）

“黃方程”。1951年，黃昆首次提出晶體中聲子和電磁波的耦合振蕩模式，所提出的運動方程，被國際上稱為“黃方程”。利用這組方程黃昆首先引入了電磁波和橫光學振動耦合模的這一新概念，后來被稱為極化激元。這一預言在1963年國際上拉曼散射實驗所證實。他的題為“關于輻射場和離子晶體的相互作用”的論文被第一屆國際極化激元會議評價為該領域的一個里程碑。以后極化激元的概念被廣泛推廣到其它各種特殊的元激發(fā)和電磁波的耦合模。

1951年在利物浦大學作博士后的黃昆

《晶體動力學理論》。1954年，年僅35歲的黃昆與世界著名科學家諾貝爾獎獲得者玻恩教授合著的《晶體動力學理論》，由牛津大學出版社出版，成為該分支學科的基本理論著作，是世界上第一部晶格動力學的系統(tǒng)專著，也是該領域科學工作者的必讀之書，甚至在將近半個世紀以后的今天，牛津大學出版社還把它列入了“牛津經(jīng)典物理著作叢書”。

1954年牛津出版社出版的《晶格動力學理論》及北京大學出版社出版的中譯本

黃昆還著有《固體物理學》，與謝希德合著《半導體物理學》，對高等學校中普通物理、固體物理和半導體的教學做出了十分重要的貢獻。

2.為我國半導體物理科學和技術發(fā)展嘔心瀝血

1975年9月，鄧小平主持國務院工作期間，在聽取中國科學院工作匯報時指出：“有位老科學家（指黃昆）是搞半導體的，北京大學叫他改行教別的，他不會。科學院半導體所請他作學術報告，反映很好，他說這是業(yè)余研究的?！薄氨贝蟛挥盟梢哉{到半導體所當所長，給他配黨委書記，再配個后勤副所長，這叫三駕馬車?！编囆∑酵镜倪@個指示，于1977年得以落實。

1977年10月國務院關于黃昆等同志任職的批復

1977年，黃昆被調到中國科學院半導體研究所任所長，在國際物理界沉寂近20多年后，已年屆60的他又重新活躍起來，開始了研究生涯中第二個活躍期。

十多年中，他與年輕的同事合作，先后在多聲子躍遷理論和量子阱超晶格理論方面取得新的成就。以他為學術帶頭人，半導體研究所成立了我國半導體超晶格國家重點實驗室，開創(chuàng)并發(fā)展了我國在這一材料學和固體物理學中的嶄新領域的研究工作。正如國際著名固體物理學家、德國馬克斯普朗克協(xié)會固體物理研究所前所長卡多納(M. Cardona)描述的：“他好比現(xiàn)代的鳳凰涅槃，從灰燼中飛起，又成為世界領頭的固體物理學家?！?

黃昆在繁忙的所長崗位上，抓緊點滴時間投入科研。1983年，他針對國際上在多聲子無輻射躍遷理論中出現(xiàn)的疑難問題，重新開展了研究。黃昆證明了在消除康登近似帶來的不自洽性后，絕熱近似與靜態(tài)耦合是等價的。他提出的無輻射躍遷理論的多聲子模型，更進一步發(fā)展了無輻射躍遷理論。

1978年4月黃昆所長參加全國科學大會后與王守武、林蘭英副所長討論

1987年，他與朱邦芬開始研究量子阱中晶格振動的問題，他們澄清了原來理論和實驗出現(xiàn)矛盾的原因，提出和發(fā)展了關于半導體超晶格光學振動的系統(tǒng)理論。這一理論發(fā)現(xiàn)被國際學術界稱作“黃-朱模型”?！包S-朱模型”引起國際上的普遍重視，由此引發(fā)了一系列的理論和實驗研究工作，有力推動了這一研究領域的深入發(fā)展?！包S-朱模型”已作為該領域必讀文獻列入許多國外專著和研究生教材。黃、朱十多次被邀請到國際、全國學術大會作特邀報告。朱邦芬在第二十屆國際半導體物理會議和第五屆國際超晶格微結構和微器件會議作的邀請報告，是中國學者第一次在該領域最高學術水準的國際系列學術會議上作特邀報告。

“黃-朱模型”的兩位作者在討論問題

1980年以來，黃昆與他人合作發(fā)表了《無輻射躍遷的絕熱近似和靜態(tài)耦合理論》等論文，解決了二十多年來國際上在此理論發(fā)展中存在的疑難問題。