计算物理与量子能源材料设计课题组
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主要研究方向

计算物理与量子能源材料设计团队

计算物理与量子能源材料设计团队专门致力于物质计算和先进能源材料设计方面的科学研究,该团队基于计算机技术、计算理论和算法的发展,模拟和计算凝聚态物质及量子能源材料的原子结构、电子结构和物理性质,为实验结果分析提供重要理论支撑或为实验上制备先进量子能源材料提供重要理论指导。

该团队依托国家超级计算郑州中心、郑州大学材料物理教育部重点实验室、河南省量子功能材料国际联合实验室、凝聚态计算与理论物理研究所。经过多年的努力和发展,目前团队有12名中青年教师,全部都有出国研究经历或曾在国内顶尖科研单位深造并保持合作。

团队以发展计算物理新方法和解决当今凝聚态物理前沿研究中的重要理论问题为目标,探索新型量子材料的新结构和新性能,揭示量子能源材料物性调控规律和物理机制,推动计算物理与量子能源材料设计的发展。该团队不但在理论上模拟凝聚态物质及先进功能材料的晶体结构、电子结构和物理性质,而且与相关实验合作,在原子尺度和电子尺度探索高温、高压等极端条件下材料物性调控原理。在研究中形成了如下几个特色方向,并初步具有较高的影响:(1)软物质动力学和界面不稳定性模型研究;(2)拓扑物理、强关联体系理论研究;(3)高品质金刚石以及其他低维量子能源材料生长和设计机理、电子结构、输运特性和物性外场量子调控研究;(4)有限尺寸体系高压和激发态动力学算法发展。

近年来,团队成员承担了国家自然科学基金委区域创新联合基金重点项目1项、国家自然科学基金委重点项目课题1项、面上项目5项,青年基金9项、理论物理专项3项;省部级项目10多项;获批河南省自然科学奖二等奖1项,团队成员以第一作者或通讯作者在包括Phys. Rev. Lett.、 PNAS、 Phys. Rev. X.、Nano Lett.、J. Am. Chem. Soc、 Adv. Mater.、Phy. Rev. B、 Adv. Funct. Mater.、Adv. Sci.、ACS Catal.、J. Mater. Chem. A、J. Phys. Chem. Lett.、Nano Res.等国际权威或主流期刊上发表学术论文200多篇。

团队对外合作交流广泛,与美国田纳西大学、英国伦敦大学学院、意大利Salam国际理论物理中心、德国Juelich研究中心、韩国汉阳大学、南加州大学、香港大学、香港理工大学、清华大学、北京大学、复旦大学、中国科学技术大学、中科院物理所、北京计算科学研究中心、北京师范大学、华东师范大学、南方科技大学、宁波大学、苏州大学、南开大学等科研院所具有长期的合作关系。

目前、团队有博士后和在读研究生30余人,已毕业硕士和博士研究生50多人,团队成员正在为建成国际上有重要影响、国内一流的研究团队而努力!