Bộ môn Vật lý Đại cương

Bảy mươi năm hình thành và phát triển

Vật lý về cơ bản là ngành khoa học thực nghiệm, vì thế ngay từ khi thành lập, trong hoàn cảnh muôn vàn khó khăn thiếu thốn, Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội đã quan tâm đến việc xây dựng Phòng thực tập Vật lý Đại cương (tiền thân của Bộ môn Vật lý Đại cương), nhằm rèn luyện kỹ năng thực nghiệm cho sinh viên. Nhân dịp kỷ niệm 70 năm thành lập Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội và Khoa Vật lý, chúng ta hãy cùng nhau ôn lại những chặng đường khó quên của Bộ môn Vật lý Đại cương.

Lịch sử hình thành và phát triển

Giai đoạn hình thành (1954 – 1977)

Ngay sau khi Trường Đại học Hà Nội được phía Pháp bàn giao lại cho Chính phủ Việt Nam Dân chủ Cộng hòa ngày 10/10/1954, thầy Ngô Quốc Quýnh được Ban Giám hiệu nhà trường (bấy giờ mang tên Trường Đại học Sư phạm) giao cho phụ trách giảng dạy phần thực tập vật lý cho Trường, kiêm phụ trách (tức là quản lý) tài sản phòng thí nghiệm vật lý của Trường. Tiếng là phòng thí nghiệm duy nhất của trường đại học ở miền Bắc lúc ấy, nhưng thực chất nó không hơn phòng thí nghiệm của một trường trung học là bao (bao gồm 01 phòng thí nghiệm và hầu hết các thiết bị được sản xuất trước năm 1930). Năm học đầu tiên 1955, năm học khởi đầu đầy gian khó của Trường Sư phạm và hai trường Y, Dược. Giữa không khí sôi nổi của những ngày đầu thành lập, dù giảng đường luôn chật kín sinh viên và phòng thí nghiệm phải vận hành liên tục 10 buổi mỗi tuần, nhưng ngọn lửa tri thức chưa bao giờ tắt. Hình bóng thầy Quýnh tận tụy hướng dẫn cùng sự hỗ trợ thầm lặng của bác Lạc, bác Phúc, bác Dịch đã trở thành biểu tượng cho tinh thần vượt khó, đặt nền móng vững chãi cho những thế hệ mai sau.

Cuối tháng 10/1956, Trường Đại học Tổng hợp và Trường Đại học Sư phạm được chính thức thành lập. Thầy Quýnh cùng thầy Ngụy Như Kon Tum được phân công về Trường Đại học Tổng hợp. Nhưng cũng lúc đó, cùng với các phòng thí nghiệm Hóa, Sinh, phòng thí nghiệm Vật lý phải chia đôi cho hai trường theo nguyên tắc ưu tiên cho Trường Đại học Sư phạm, tức là thiết bị nào có số chẵn thì chia đều, có số lẻ thì Trường Sư phạm được phần hơn.

Sau khi tách khỏi Trường Đại học Sư phạm, Tổ Vật lý cùng với Tổ Toán được hợp nhất thành Khoa Toán - Lý, hai Tổ Hóa và Sinh học hợp thành Khoa Hóa - Sinh. Khi đó Tổ Vật lý Đại cương có nhiệm vụ chủ yếu là phục vụ thực tập Vật lý đại cương cho sinh viên cả ba ngành Lý, Hóa, Sinh.

Đầu năm học 1965 – 1966, Mỹ ném bom miền Bắc nên toàn bộ sinh viên năm thứ nhất đều được sơ tán lên Đại Từ, tỉnh Bắc Thái. Phòng thí nghiệm Vật lý Đại cương cũng phải đưa một phần lớn thiết bị lên đó để phục vụ thực tập cho sinh viên. Trong thời kỳ này, do yêu cầu công tác, một số thầy như thầy Đàm Trung Đồn, thầy Nguyễn Khang Cường được Khoa điều động sang phụ trách phòng Thực tập Vật lý Đại cương.

Sau khi sơ tán về, Trường Đại học Tổng hợp được chuyển đến cơ sở Thượng Đình. Trong hai năm 1970 - 1972, đội ngũ cán bộ giảng dạy được kiện toàn và bổ sung. Công tác thực tập của sinh viên nhanh chóng lấy lại nề nếp quy củ như những ngày trước cuộc chiến. Không chỉ dừng lại ở việc khôi phục, nhiều bài thực tập còn được cải tiến, nâng cấp với độ chính xác cao, thể hiện khát vọng vươn lên và sự chuyển mình mạnh mẽ trong nghiên cứu, giảng dạy. Những năm tháng tại Thượng Đình ấy đã trở thành một dấu mốc vàng son, nơi sự chuyên nghiệp và tinh thần khoa học hòa quyện, chuẩn bị hành trang vững vàng cho những thế hệ sinh viên sẵn sàng dấn thân và cống hiến.

Gần cuối năm học 1971 - 1972, Mỹ ném bom trở lại miền Bắc, Tổ Vật lý Đại cương cùng một phần phòng thí nghiệm lại một phen rời Hà Nội về vùng nông thôn. Sau Hiệp định Pari, Phòng thí nghiệm Vật lý Đại cương được di chuyển lần cuối cùng về khu Thượng Đình.

Giai đoạn 1978 – 1995

Tháng 11-1978, Hiệu trưởng Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội điều động hai cán bộ từ Tổ Vật lý Chất rắn sang công tác tại Tổ Vật lý Đại cương là thầy Lê Khắc Bình với nhiệm vụ Tổ trưởng Tổ Vật lý Đại cương và cô Lê Hồng Hà. Vào thời điểm đó công việc hướng dẫn thực tập Vật lý Đại cương cho sinh viên Vật lý nói chung là đã ổn định. Sau khi thầy Quýnh chuyển công tác, Tổ Vật lý Đại cương còn lại bốn cán bộ giảng dạy là thầy Trương Quang Đạt (về tổ năm 1971), cô Nguyễn Thị Thục Hiền từ Tiệp Khắc về (1973), cô Lê Thị Thanh Bình từ Liên Xô về (1977), thầy Nguyễn Hưng từ Tiệp Khắc về (1977), và 4 công nhân viên là cô Nguyễn Thị Phương Viên, cô Nguyễn Thị Tuyết Nhung, cô Nguyễn Thị Kim Dung và bác Nguyễn Văn Dịch. Đáng chú ý là các cô đã hướng dẫn thành thạo cho sinh viên thực hành.

Tuy các Phòng thực tập của Bộ môn vẫn đều đặn phục vụ sinh viên, nhưng lãnh đạo Khoa Vật lý mong muốn xây dựng Bộ môn Vật lý Đại cương ổn định lâu dài. Theo nhận định của thầy Bình, muốn Bộ môn phát triển vững chắc, ổn định, cần giải quyết hai nhiệm vụ chính sau: Một là từng bước hoàn thiện các phòng thực tập và hai là xây dựng hướng nghiên cứu khoa học ổn định cho Bộ môn. Để thực hiện ý tưởng trên, thầy Bình quyết tâm xây dựng một hướng nghiên cứu chuyên môn hẹp cho Bộ môn Vật lý Đại cương: “Tính chất quang của các chất bán dẫn”. Nhóm nghiên cứu được bổ sung thêm thầy Nguyễn Tiến Sơn sau khi tốt nghiệp được giữ lại Bộ môn (1979), thầy Nguyễn Ngọc Long từ Trường Đại học Cơ Điện Bắc Thái (1981). Năm 1980 phòng nghiên cứu của Bộ môn (đặt ở tầng 2 nhà Liên hợp, nay là nhà T1) được bổ sung một số máy móc thiết bị nghiên cứu do Hà Lan viện trợ. Công việc nghiên cứu đã có sự cải thiện nhất định.

Bộ môn Vật lý Đại cương tháng 12/1991

Tóm lại, Bộ môn đã xác định ba nhiệm vụ cần phải thực hiện song song là: 1) hướng dẫn thực tập vật lý đại cương, 2) giảng dạy một số giáo trình vật lý đại cương và chuyên đề, 3) thực hiện các đề tài nghiên cứu khoa học.

Nhiệm vụ chính của Bộ môn là hướng dẫn cho sinh viên thực tập Vật lý đại cương với chất lượng cao nhất trong điều kiện cho phép. Rất may trong thời gian đó, Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội có sự hợp tác với các trường đại học Hà Lan. Thầy Bình đề xuất xin một dự án về Phòng thực tập Vật lý Đại cương tại Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội đặt tại Khoa Vật lý. Dự án đã được hai phía Hà Lan và Việt Nam duyệt dưới cái tên Phương án hợp tác VH-22. Một vấn đề cũng được quan tâm trong thời gian này là viết tài liệu hướng dẫn sinh viên thực tập. Công việc này không dễ và đòi hỏi công sức và thời gian. Viết một tài liệu hướng dẫn thực tập, ngoài cơ sở lý thuyết là chung, cần có phần mô tả các thiết bị cụ thể đang có và phương pháp thực nghiệm. Nói cách khác, chỉ có thể viết được tài liệu hướng dẫn, khi trên bàn đã có đủ các thiết bị cần thiết và khi nối các thiết bị đó lại thì chúng phải chạy đúng theo dự kiến và cho kết quả ổn định. Năm 1993-1994, Bộ sách Hướng dẫn thực tập Vật lý đại cương được xuất bản gồm bốn tập: Hướng dẫn thực tập Vật lý đại cương - Phần I: Cơ - Nhiệt, Phần II: Điện - Từ, Phần III: Quang học (dành cho sinh viên ngành Vật lý) và Hướng dẫn thực tập Vật lý đại cương (dành cho sinh viên không thuộc ngành Vật lý).

Trải qua nhiều năm tháng, tập thể cán bộ Bộ môn Vật lý Đại cương đã an tâm, đồng lòng, hiệp sức xây dựng và phát triển Bộ môn. Năm 1995, thầy Bình chuyển công tác vào Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Tp. Hồ Chí Minh.

Giai đoạn 1995 đến nay

Giai đoạn từ năm 1995 đến nay đánh dấu sự thay đổi mạnh mẽ của đất nước với quá trình đổi mới và hội nhập quốc tế. Đại học Quốc gia Hà Nội ra đời và phát triển. Nhiệm vụ đào tạo và nghiên cứu khoa học trong thời kỳ mới đã và đang đặt ra nhiều thách thức, khó khăn cho tập thể cán bộ Bộ môn Vật lý Đại cương nói riêng và Khoa Vật lý nói chung.

Từ năm 1995 đến 1998, thầy Nguyễn Ngọc Long, Trưởng Khoa Vật lý kiêm nhiệm chức vụ Trưởng Bộ môn sau khi thầy Lê Khắc Bình chuyển công tác. Từ năm 1998 và trong khoảng 10 năm tiếp theo, cô Lê Hồng Hà làm Chủ nhiệm Bộ môn hai nhiệm kỳ liên tiếp. Từ năm 2009 vai trò Chủ nhiệm Bộ môn đã được chuyển giao cho PGS.TS. Ngạc An Bang (2009), PGS.TS. Trịnh Thị Loan (2014) và TS. Sái Công Doanh (2024). Trong giai đoạn này Bộ môn có nhiều thay đổi về nhân sự, nhiều thầy cô giáo của Bộ môn sau nhiều năm công tác đã lần lượt chia tay Bộ môn về nghỉ hưu: Bác Nguyễn Văn Dịch (1979), cô Nguyễn Thị Phương Viên (1991), thầy Trương Quang Đạt (1997), cô Nguyễn Thị Kim Dung (2003), cô Nguyễn Thị Tuyết Nhung (2004), thầy Nguyễn Hưng (2005), cô Nguyễn Thị Thục Hiền và cô Đỗ Thị Xuân Lộc (2009), cô Lê Hồng Hà (2012) và cô Lê Thị Thanh Bình (2016). Một loạt cán bộ trẻ, trong đó có nhiều người là sinh viên cũ của Bộ môn, đã được chính thức bổ sung cho Bộ môn nhằm thay thế lớp cán bộ cũ và đáp ứng yêu cầu, đòi hỏi của giai đoạn mới: thầy Nguyễn Quốc Thịnh (1998), thầy Trần Vĩnh Thắng (1999), thầy Lê Duy Khánh (2002), thầy Ngạc An Bang (2005), thầy Nguyễn Thanh Bình và Ngọ Xuân Đại (2007), cô Trịnh Thị Loan (2008) và cô Nguyễn Từ Niệm (2009), thầy Sái Công Doanh (2011), cô Trần Thị Ngọc Anh (2011), thầy Vương Văn Hiệp (2012) và thầy Vũ Hoàng Hướng (2015). Hiện nay Bộ môn có 04 cán bộ cơ hữu: cô Trịnh Thị Loan, cô Nguyễn Từ Niệm, thầy Vương Văn Hiệp, thầy Sái Công Doanh và 02 cán bộ tạo nguồn là cô Trần Thị Ngọc Anh, thầy Vũ Hoàng Hướng.

Nhiều bài thực tập được nâng cấp và hiện đại hóa

Đào tạo và cơ sở vật chất

Sự ra đời và phát triển của Đại học Quốc gia Hà Nội và các trường đại học thành viên đã đặt ra nhiều khó khăn, thách thức trong công tác đào tạo của Bộ môn. Bộ môn Vật lý Đại cương đảm nhiệm công tác hướng dẫn thực tập Vật lý Đại cương cho sinh viên cho các trường thành viên là trường Đại học Khoa học Tự nhiên, trường Đại học Giáo dục và trường Đại học Công nghệ. Hàng năm, trung bình Bộ môn phải hướng dẫn thực tập vật lý đại cương cho khoảng 2.500 lượt sinh viên của Đại học Quốc gia. Hệ thống trang thiết bị của Bộ môn đã cũ và lạc hậu phải sử dụng với tần suất rất cao. Trước tình hình đó, để giải quyết vấn đề quá tải về số lượng giờ hướng dẫn của Bộ môn, Ban chủ nhiệm Khoa Vật lý lúc đó, đứng đầu là thầy Nguyễn Ngọc Long và sau này là cô Nguyễn Thị Thục Hiền, đã quyết định phân công nhiều cán bộ giảng dạy và nghiên cứu trong Khoa tham gia hướng dẫn Thực tập cùng cán bộ Bộ môn.

Nhằm nâng cao chất lượng đào tạo và phục vụ cho nhiều chương trình đào tạo khác nhau, hệ thống trang thiết bị và nội dung các bài thực hành thí nghiệm đã một phần được nâng cấp và thay mới sử dụng nhiều nguồn lực khác nhau. Trên cơ sở các thiết bị hiện đại này, với cố gắng vượt bậc của tập thể cán bộ Bộ môn, khoảng 50 bài thực hành Vật lý đại cương có chất lượng cao và nội dung hiện đại, cập nhật đã đem lại hiệu quả cao trong công tác đào tạo của Bộ môn trong hơn 10 năm qua. Hiện nay Bộ môn quản lý và điều hành 05 phòng thực hành, bao gồm: 01 Phòng thực hành Cơ học – Nhiệt học, 01 Phòng thực hành Điện học – Từ học, 01 Phòng thực hành Quang học – Nguyên tử học, 02 Phòng thực hành Cơ học – Nhiệt học – Quang học và 01 Phòng Nghiên cứu, được đầu tư bởi Dự án “Nâng cao năng lực đào tạo và nghiên cứu khoa học cơ bản đáp ứng yêu cầu của nền kinh thế tri thức và hiện đại hóa đất nước”. Hệ thống phòng thí nghiệm của Bộ môn cũng đã đóng góp không nhỏ trong việc huấn luyện các đội tuyển quốc gia thi Olympic Vật lý Quốc tế, Olympic sinh viên trong nhiều năm và đào tạo các giảng viên đại học của nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào.

Các thầy cô Bộ môn Vật lý Đại cương (2015)

Công tác cập nhật và xuất bản giáo trình cũng được Bộ môn đặc biệt quan tâm nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả đào tạo. Trên cơ sở các bài Thực hành đã ổn định cả về số lượng, nội dung và trang thiết bị, tập thể cán bộ Bộ môn đã biên soạn mới Bộ tài liệu Hướng dẫn Thực hành Vật lý Đại cương gồm ba tập: Tập 1: Cơ-Nhiệt, Tập 2: Điện và Từ, Tập 3: Quang học.

Bên cạnh nhiệm vụ chính là hướng dẫn thực tập Vật lý đại cương, các cán bộ giảng viên của Bộ môn còn tham gia giảng dạy và xuất bản một số giáo trình Vật lý đại cương và chuyên đề trong Khoa và trong vài trường thành viên của Đại học Quốc gia Hà Nội. Nhiều môn học thuộc chuyên ngành Vật lý Chất rắn ở cả trình độ đại học và sau đại học do các thầy cô cán bộ Bộ môn đảm nhiệm trong nhiều giai đoạn khác nhau: Thầy Nguyễn Ngọc Long (Vật lý Chất rắn), cùng với các cô Nguyễn Thị Thục Hiền (Khoa học Vật liệu, Vật lý Bán dẫn, Quang điện tử và Quang tử), Lê Thị Thanh Bình, Lê Hồng Hà, Trịnh Thị Loan (Quang bán dẫn), thầy Sái Công Doanh (Vật lý bán dẫn).

Nghiên cứu khoa học

Song song với công tác đào tạo, các cán bộ Bộ môn Đại cương còn hăng say nghiên cứu khoa học. Tập thể cán bộ Bộ môn đã thực hiện thành công hàng loạt đề tài nghiên cứu khoa học các cấp bao gồm những đề tài nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu cơ bản có định hướng ứng dụng theo các hướng nghiên cứu trọng điểm của Nhà nước như các đề tài:

• Chế tạo và nghiên cứu các tính chất điện, quang, từ của các màng mỏng trên cơ sở các vật liệu quang điện tử.
• Chế tạo và nghiên cứu tính chất quang, vai trò của các tạp chất kim loại chuyển tiếp trong các spinel.
• Chế tạo và nghiên cứu tính chất của các cấu trúc nano một chiều và các cấu trúc nano khác như: dây nano, thanh nano, thanh nano 4 chân, băng nano, đĩa nano v.v... trên cơ sở các oxit bán dẫn và hợp chất II-VI.
• Bước đầu nghiên cứu chế tạo pin mặt trời sử dụng cấu trúc nano của vật liệu bán dẫn.
• Nghiên cứu hiện tượng cộng hưởng Plasmon bề mặt của các hạt và thanh nano kim loại.
• Tính toán trong khoa học Vật liệu.

Đặc biệt, nhiều đề tài của Bộ môn đã mạnh dạn tiếp cận với hướng nghiên cứu hiện đại: vật liệu nano, chip bán dẫn và trí tuệ nhân tạo.

Kết quả nghiên cứu khoa học của tập thể cán bộ Bộ môn đã được trình bày trong hàng trăm báo cáo khoa học có chất lượng cao tại các hội nghị và hội thảo chuyên ngành trong nước và quốc tế. Hơn 100 bài báo khoa học đã được đăng tải trên các tạp chí khoa học trong nước như: Communications in Physics và Journal of Science. Đặc biệt là rất nhiều công trình xuất sắc đã được đăng trên một số tạp chí quốc tế có hệ số ảnh hưởng cao như: Journal of Luminescence, Journal of Experimental Nanoscience, Int. J. Nanotechnol., Journal of Alloys and Compounds, Journal of Physics D: Applied Physics, Journal of Physics and Chemistry of Solids, Phys. Stat. Sol. (a), J Mater Sci: Mater Electron, Optical Materials, Eur. Phys. J. Appl. Phys., v.v. Kết quả nghiên cứu khoa học của Bộ môn cũng đã đóng góp không nhỏ vào kết quả đào tạo đại học và sau đại học của Khoa Vật lý. Trong những năm gần đây, trung bình hàng năm, cán bộ Bộ môn hướng dẫn thành công 05 khóa luận tốt nghiệp và 02 luận văn thạc sỹ thuộc các chuyên ngành Vật lý Chất rắn, Quang lượng tử. Từ các nghiên cứu nêu trên, nhiều cán bộ của Bộ môn như các cô Lê Thị Thanh Bình, Trịnh Thị Loan, Nguyễn Từ Niệm và các thầy Nguyễn Thanh Bình, Sái Công Doanh đã bảo vệ thành công luận án tiến sĩ vật lý. Với những thành tích đặc biệt trong giảng dạy và nghiên cứu “Tính chất quang của vật liệu bán dẫn và điện môi”, tập thể các nhà khoa học nữ của Bộ môn gồm các cô Nguyễn Thị Thục Hiền, Lê Hồng Hà và Lê Thị Thanh Bình cùng với thầy Nguyễn Ngọc Long đã vinh dự nhận giải thưởng Kovalevxkaia Việt Nam năm 2006.

Lễ trao Giải thưởng Kovalevskaia Việt Nam cho tập thể các nhà khoa học nữ của Bộ môn (2006)

Thành tích và khen thưởng

Với những thành tích nổi bật trong công tác đào tạo và nghiên cứu khoa học, thầy Đàm Trung Đồn và thầy Lê Khắc Bình đã được Nhà nước phong học hàm giáo sư, các thầy Ngô Quốc Quýnh, Nguyễn Khang Cường, Nguyễn Ngọc Long, Ngạc An Bang, cùng các cô Nguyễn Thị Thục Hiền, Lê Hồng Hà, Lê Thị Thanh Bình, Trịnh Thị Loan được Nhà nước phong học hàm Phó giáo sư. Các thầy Ngô Quốc Quýnh, Đàm Trung Đồn, Lê Khắc Bình và Nguyễn Ngọc Long đã vinh dự được Nhà nước phong tặng danh hiệu cao quý Nhà giáo Nhân dân. Thầy Nguyễn Khang Cường và các cô Nguyễn Thị Thục Hiền, Lê Hồng Hà và Lê Thị Thanh Bình được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Ưu tú.

Để ghi nhận những đóng góp của nhiều thế hệ cán bộ Bộ môn Vật lý Đại cương trong sự nghiệp giáo dục - đào tạo và nghiên cứu khoa học trong suốt hơn 70 năm qua, Nhà nước đã tặng thưởng Bộ môn Vật lý Đại cương nhiều phần thưởng và danh hiệu cao quý như Bằng khen của Thủ tướng (2005), Huân chương Lao động hạng Ba (2009) và nhiều Bằng khen của Giám đốc Đại học Quốc gia Hà Nội và Bộ Giáo dục và Đào tạo.