PV: Thưa Giáo sư, xin Giáo sư cho biết đôi nét về công trình khoa học mà Giáo sư vừa được nhận giải thưởng khoa học công nghệ ĐHQGHN lần thứ I

GS. Nguyễn Văn Hùng: Công trình nghiên cứu khoa học này là sự ấp ủ, nung nấu của tôi trong nhiều năm và được tôi công bố lần đầu tiên năm 1997 tại Tạp chí khoa học hàng đầu thế giới (Physical Reviews B).

Nội dung chính của công trình này là:

- Xây dựng các quá trình dao động nhiệt của các nguyên tử trong mạng tinh thể dưới ảnh hưởng của một chùm nhỏ (small cluster) các nguyên tử lân cận gần nhất, các dao động là tương quan và bao chứa các hiệu ứng phi điều hòa. Coi phi điều hoà là kết quả của tương tác phonon-phonon. Sử dụng thống kê lượng tử với các toán tử sinh và huỷ phonon của lượng tử hóa thứ cấp để tính các quá trình biến đổi của trạng thái. Đây là quá trình chính tạo nên các hiệu ứng nhiệt động.

- Xây dựng hằng số lực và thế hiệu dụng phi điều hoà hiệu dụng bao chứa thế cặp Morse đặc trưng cho tương tác của từng cặp nguyên tử, tần số và nhiệt độ Einstein tương quan của dao động cũng như các biểu thức để tính các đại lượng trên. Nó làm rõ mối quan hệ giữa thế hiệu dụng và thế cặp trong lý thuyết XAFS (X-ray Absorption Fine Structure: Cấu trúc tinh tế của hấp thụ tia X).

- Xây dựng các biểu thức giải tích để tính các tham số nhiệt động chứa trong các phổ XAFS như các cumulant bậc một biểu diễn sự giãn nở mạng tinh thể do nhiệt, cumulant bậc hai biểu diễn hệ số Debye-Waller, cumulant bậc ba biểu diễn sự dịch pha phổ XAFS do phi điều hòa và hệ số giãn nở nhiệt. Đó là các đại lượng quan trọng mà vật lý học hiện đại rất quan tâm.

- Đặc điểm quan trọng là mô hình Einstein tương quan phi điều hòa khắc phục được những hạn chế của các phương pháp của các tác giả quốc tế khác như Phương pháp thế phi điều hòa đơn hạt chưa tính đến hiệu ứng tương quan và ảnh hưởng của các nguyên tử lân cận, Phương pháp thế đơn cặp chưa tính đến ảnh hưởng của các nguyên tử lân cận, Phương pháp động học toàn mạng hay Phương pháp tích phân phiếm hàm do còn nhiều tính toán phức tạp mà kết quả lại chưa trùng tốt với thực nghiệm như phương pháp của chúng tôi.

PV: Thưa Giáo sư, trên phương diện khoa học và thực tiễn, công trình nghiên cứu khoa học này đã có những đóng góp gì?

GS. Nguyễn Văn Hùng: Về phương diện khoa học, công trình “Mô hình Einstein tương quan phi điều hoà trong lý thuyết XAFS” đã đạt được các kết quả đột phá trong việc giải quyết một số vấn đề thời sự khoa học của lý thuyết XAFS hiện đại, được các nhà khoa học của các nước lớn trên thế giới như Mỹ, Nga, Đức, Nhật, ý trích dẫn trong nhiều bài đăng trên các tạp chí quốc tế, đặc biệt, một số đã sử dụng có hiệu quả nên gọi mô hình này là “Phương pháp Hung - Rehr” hay “Lý thuyết Hung - Rehr” (J. Rehr là tên một nhà khoa học Mỹ đã cùng tôi nghiên cứu đề tài này).

Mô hình Einstein tương quan phi điều hoà đã thành công trong: Tính thế hiệu dụng và các tham số nhiệt động trong lý thuyết XAFS; Xây dựng lý thuyết XAFS phi điều hòa, được công bố trên tạp chí Vật lý tại Nhật Bản (J. Phys. Soc. Jpn., 2003), được giải thưởng ĐHQGHN về công trình khoa học tiêu biểu năm 2003, được trường Đại học Washington (Mỹ) đề nghị thay đổi bộ chương trình máy tính nổi tiếng của họ đang được dùng khắp nơi trên thế giới theo phương pháp này; Xây dựng một phương pháp mới tương đương với phương pháp Mossbauer, được công bố tại Mỹ (Phys. Rev. B, 2004); Tạo một phương pháp rút các đại lượng vật lý từ các số liệu XAFS thực nghiệm, được công bố trên các tạp chí quốc tế lớn (J. Phys.: Condens. Matter, 2002; Physica B, 2003). Ngoài ra, mô hình này đã được mở rộng để xây dựng lý thuyết và phương pháp tính các tham số nhiệt động của các vật liệu dưới ảnh hưởng của nguyên tử tạp chất.

Về giá trị thực tiễn, mô hình Einstein tương quan phi điều hoà đã được dùng để phân tích và tính số các đại lượng vật lý trong phương pháp XAFS, đặc biệt là mô hình này gắn liền với thực nghiệm. Các hiệu ứng vật lý mà mô hình Einstein tương quan phi điều hoà mô tả hay chính mô hình này đều xuất phát từ các hiệu ứng đo được từ thực nghiệm nên nó góp phần giải quyết các vấn đề của thực nghiệm. Các kết quả tính số đều được so sánh với thực nghiệm và cho sự trùng hợp tốt. Mô hình này đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới sử dụng để rút các đại lượng vật lý từ các số liệu thực nghiệm. Ngoài ra, các biểu thức giải tích nhận được luôn bao các kết quả của mô hình điều hoà tại nhiệt độ thấp và gần đúng cổ điển tại nhiệt độ cao như các trường hợp riêng nên về lý luận là chặt chẽ và dễ so sánh với các lý thuyết khác.

Ở Việt Nam, cụ thể hơn là tại Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN, Mô hình Einstein tương quan phi điều hoà đã được dùng trong đào tạo đại học và sau đại học, được dùng làm tài liệu giảng dạy và nghiên cứu khoa học, đồng thời góp phần tăng cường hợp tác và quan hệ quốc tế trong nghiên cứu khoa học của Nhà trường. Do uy tín của mô hình Einstein tương quan phi điều hoà và các phát triển tiếp theo công bố quốc tế nên tôi đã có được các hợp tác và quan hệ với các giáo sư của các trung tâm nghiên cứu lớn về XAFS tại các nước: Mỹ, Đức, Nga, Nhật, ý. Sau khi nhận được các bài viết của tôi về chủ đề này, nhiều nơi đã mời tôi sang giúp họ sử dụng các phương pháp của tôi và giúp nghiên cứu một số hiệu ứng được phát hiện trên thực nghiệm về XAFS. Tuy tôi là một cá thể trong một tập thể lớn là Trường ĐHKHTN, nhưng cùng với những bài viết và công trình nghiên cứu này, tên hiệu: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN đã và đang gây được ấn tượng tốt trên trường quốc tế. Tôi thấy tự hào vì điều đó.

PV: Thưa Giáo sư, trong quá trình thực hiện đề tài này, Giáo sư đã gặp những thuận lợi và khó khăn gì?

GS. Nguyễn Văn Hùng: Trong điều kiện của một đất nước còn nhiều khó khăn như Việt Nam, việc thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học cần nhiều điều kiện cho thí nghiệm, thử nghiệm và cả kinh phí như đề tài này là rất khó khăn. Rất may mắn rằng, trong quá trình thực hiện đề tài cũng như thử nghiệm kết quả nghiên cứu tôi đã nhận được sự hỗ trợ của các nhà khoa học quốc tế như: GS. Ronald R. Frahm (Viện HASYLAB, Đức), GS. John J. Rehr (ĐH Washington, Mỹ), GS. Douglar M. Pease (ĐH Connecticut, Mỹ), GS. I.V. Pirog (ĐH Rostov, Nga), GS. H. Kamitsubo (Viện SPring-8, Nhật Bản), GS. Paolo Fornasini (ĐH Trento, ý) và các tổ chức quốc tế như Phòng thí nghiệm thế giới (World Laboratory), Quỹ STA (Nhật Bản). Chính những hỗ trợ quí báu này đã giúp tôi có được những thành công trong nghiên cứu khoa học như ngày hôm nay.

PV: Giáo sư vừa nhắc tới vấn đề liên kết, mở rộng hợp tác quốc tế để nghiên cứu khoa học, phục vụ thực tiễn cuộc sống. Vậy theo Giáo sư, cần phải có những yếu tố nào để thu hút sự đầu tư, viện trợ hoặc hợp tác quốc tế nhằm nâng cao hiệu quả nghiên cứu khoa học?

GS. Nguyễn Văn Hùng: Khi chúng ta muốn vươn lên ngang tầm khu vực và quốc tế thì không có gì khác là phải hòa nhập quốc tế. Có thể thấy ngay những lợi ích thiết thực của hợp tác quốc tế như: Cập nhật được với khoa học hiện đại, chọn được những đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao; Không tốn tiền và công sức để làm lại các đề tài mà người ta đã làm rồi. Những đề tài không giá trị chẳng những tốn tiền mà còn làm lẫn lộn trắng đen; Có điều kiện sử dụng các thiết bị hiện đại mà ta chưa có; Mở rộng sự trao đổi khoa học, qua đó nâng cao trình độ, kiến thức và tranh thủ được sự giúp đỡ của các tổ chức quốc tế. Muốn có được hợp tác quốc tế, tức là để người ta muốn hợp tác với mình khi nước ta còn nghèo thì phải có kiến thức khoa học tốt và dần dần có uy tín quốc tế thông qua các kết quả nghiên cứu khoa học của bản thân và tập thể nghiên cứu. Qua đánh giá quốc tế vị trí của tác giả và tập thể nghiên cứu sẽ được nâng cao, giá trị khoa học và thực tiễn của công trình sẽ cao hơn, do đó sẽ thu hút được nhiều hợp tác và tài trợ quốc tế hơn.

PV: Giáo sư rất bận rộn với công tác giảng dạy tại Khoa Vật lý, lại kiêm thêm một phần công việc ở Ban điều hành dự án đào tạo cử nhân khoa học tài năng với cương vị là Phó ban điều hành, có lúc nào Giáo sư cảm thấy mệt mỏi? Giáo sư bố trí thời gian cho công việc và gia đình của mình như thế nào?

GS. Nguyễn Văn Hùng: Được nghiên cứu khoa học là niềm hạnh phúc của tôi. Để có được một công trình, một thành tựu nghiên cứu khoa học nhất định, vấn đề chính là ý tưởng mới và ý chí, quyết tâm của nhà khoa học; tiếp đó là điều kiện để thực hiện ý tưởng đó. Nếu có được sự động viên, khích lệ từ tập thể đơn vị, từ đồng nghiệp, bạn bè, gia đình thì bản thân có thể tự tin và hoàn thành tốt điều mình mong muốn. Có khi nửa đêm tôi bừng thức dậy để ghi lại một ý tưởng khoa học mới xuất hiện hay bỗng nghĩ ra một cách giải quyết tốt một vấn đề khoa học mà lâu nay đang trăn trở. Đối với tôi niềm vui sướng, hạnh phúc khi tìm ra một ý tưởng khoa học mới hay cách giải quyết tốt một vấn đề khoa học đang nung nấu hoặc khi một công trình được nhận đăng quốc tế là vô cùng rộng lớn, giúp tôi quên đi bao nỗi vất vả, khó nhọc trước đó. Cảm giác này đã thực sự đến với tôi khi tôi hoàn thành Mô hình Einstein tương quan phi điều hòa cũng như xây dựng được lý thuyết XAFS phi điều hòa và các công trình này được nhận đăng tại các tạp chí quốc tế có uy tín. Ngoài ra, là một thầy giáo bao giờ tôi cũng phấn đấu là một thầy giáo gương mẫu, xứng đáng để được học trò yêu quí, tín nhiệm, noi theo; là một cán bộ tôi luôn hoàn thành tốt các công việc được giao, nhất là công việc đào tạo các tài năng cho đất nước. Tuy đôi khi khá mệt mỏi nhưng tôi rất mừng là đã hoàn thành tốt được mọi nhiệm vụ.

PV: Được nhận giải thưởng nghiên cứu khoa học của ĐHQGHN, Giáo sư có suy nghĩ gì?

GS. Nguyễn Văn Hùng: “Mô hình Einstein tương quan phi điều hoà trong lý thuyết XAFS” là một công trình có giá trị khoa học cao, đã thành công và được áp dụng ở nhiều nơi có nghiên cứu và sử dụng phương pháp XAFS như: Viện HASYLAB ở Hamburg, Đại học Wuppertal (Đức), Đại học Washington, Đại học Connecticut (Mỹ), Đại học Quốc gia Rostov (CHLB Nga), Đại học Trento (ý)… Do đó tên của tôi đã cùng với tên nhà khoa học Mỹ, John Rehr, (“Phương pháp Hung - Rehr” hay “Lý thuyết Hung - Rehr) được đặt tên cho mô hình này. Đây là một đánh giá, một sự nhìn nhận của các nhà khoa học thế giới đối với những cống hiến khoa học của tôi. Tôi thực sự cảm thấy hạnh phúc vì điều này.

Năm nay, tôi đưa công trình này tham dự Giải thưởng nghiên cứu khoa học của ĐHQGHN nhằm một lần nữa khẳng định tính khoa học và giá trị thực tiễn mà đề tài đã mang lại, đồng thời mong muốn được ghi nhận thành tựu khoa học của mình ở một trung tâm đại học hàng đầu của Việt Nam. Tôi rất cảm ơn hội đồng khoa học các cấp đã bình chọn công trình trên của tôi.

Tôi cho rằng, việc trao giải thưởng khoa học công nghệ của ĐHQGHN là một sáng kiến hay. Ngoài ý nghĩa đánh giá về mặt khoa học, công nghệ đối với các công trình nghiên cứu, giải thưởng này còn là sự động viên, khích lệ lớn đối với các nhà giáo, nhà khoa học của ĐHQGHN, tạo nên một truyền thống học thuật để các thế hệ sau kế tục.

Tôi đã đi nhiều nơi trên thế giới và thấy rằng, các nhà khoa học ở nhiều trường đại học, viện nghiên cứu được tôn vinh bằng cách được ghi danh và thành tích ở những vị trí trang trọng trong trường. Đấy cũng là một cách động viên bản thân các cá nhân có thành tích và khích lệ mọi người cùng phát huy. Nên chăng, ĐHQGHN cũng tham khảo cách làm này để mọi người trong cơ quan và khách đến thăm thấy được bộ mặt học thuật, tiềm lực và truyền thống của nhà trường.

PV: Xin cảm ơn Giáo sư.