周世琦
  • 学位:博士学位
  • 学科:物理学
  • 所在单位:物理与电子学院

博士生导师 硕士生导师

入职时间:1989-07-01
所在单位:物理与电子学院
学历:博士研究生毕业
办公地点:中南大学新校区物理楼439
性别:
联系方式:18908463096
学位:博士学位
在职信息:在职

学科:物理学


个人简介

于1997年毕业于华南理工大学获博士学位;2001年晋升为教授,2007年晋升为首批二级教授。中南大学理论物理学科升华学者计划特聘教授;担任国际学术期刊The Open Chemical Physics Journal主编(Editor-in-Chief)、International Journal of Liquid State Sciences主编(Editor-in-Chief)、Advanced Science Letters 副编辑(associate editor)、Journal of Physics & Astronomy 编委等。主要研究方向为统计物理、统计场论。
本方向招收计算机模拟(分子动力学模拟、蒙特卡洛模拟)、大规模并行数值计算编程、量子力学计算、统计物理学方向博士生、接受国内外访问学者、博士后研究人员,希望有兴趣者加盟。联系方式:0731-88642976、18908463096、chixiayzsq@yahoo.com、chixiayzsq@163.com。

学术合作:
Applied Physics Department, University of Cantabria, 39005 Santander, Spain,J. R. Solana教授,from 2008-now;

Department of Physical Chemistry, Adam Mickiewicz University in Poznań, Umultowska 89b, 61-614 Poznań, Poland, Stanisław Lamperski教授,from 2013-now


主要学术贡献:
(1) 申请人作为第一作者与通讯作者首创了“使用自由能密度泛函的普适性原理构作经典密度泛函近似”的新思想,这同时也是理论概念上的创新。在经典 DFT 密度泛函近似的不同分类方案中,已有不少同行学者在文献上将之与由 T. V. Ramakrishnan、M.Yussouff、P. Tarazona、N. W. Ashcroft、Y. Rosenfeld 开创的泛函摄动展开近似、权重密度近似、基本测度泛函近似并列而成为单独的一类、同时也得到了诸多同行学者在本方向权威期刊上所给予的高度关注与大段的评述。
(2)申请人单独提出的“萃取”体相流体径向分布函数发展密度泛函近似的新思路,在为纪念 Rosenfeld 教授提出基本测度泛函近似而由 J. Phys.: Condens. Matter 出版的关于液体密度泛函理论的专辑中,Cuesta 教授撰文对这项工作作了“very seriously”的引用;基本测度泛函近似的创始人 Rosenfeld 教授的高度评价、以及多位同行学者在发表论文时所给予的特别关注都说明了其新颖性。
(3)申请人作为第一作者与通讯作者推导出的“体相流体高阶直接相关函数解析表达式”,为发展高阶摄动密度泛函近似奠定了理论基础;目前已被国外学者用来成功地解释了二型超导体中三体相关效应(Phys. Rev. Lett. 97(2006)177004)、被应用于从动力密度泛函理论推导出双组份系统相场晶格动力学的关键步骤中(Phys.Rev.E 82(2010)021605)、以及应用于新理论的构建。这说明了该项工作在提出、发展新理论过程中的基础地位、以及在多个领域内所具有的普遍理论意义。
(4)申请人单独提出了“将硬球流体密度泛函近似扩展到非硬球流体的普适性理论方案”、“超越平均场密度泛函近似”,被同行专家在文献中评述为:……将非硬球流体密度泛函近似推向了一个新的阶段。……构成了建立任意非硬球流体密度泛函近似的很有前景的、重要的一类方法。相关论文在审稿时,得到审稿专家的高度评价:这个方法容易实施,且有极大程度的自我调节的优良特性,因而为自由能计算增添了标准的工具。这是理论方法的创新。
(5)申请人单独提出的“偶合参数展开热力学摄动框架”,漂亮地解决了 Zwanzig“高温级数展开热力学摄动框架”内部的一个长达半个多世纪以来的理论难题:即“高温级数展开热力学摄动框架”之高于二阶的系数无法可靠地获得(而 Zwanzig 理论对统计物理学以及计算机模拟的影响从其进入世界公认的热力学与统计物理方面的名著、同时也被北京大学等用做本科生教材、参考教材的《现代统计物理教程》与其它统计力学著作、被分子模拟方面的著作重点讲述就可以看出)。又单独提出了“非硬球摄动新概念”,并与申请人所提出的“偶合参数展开热力学摄动框架”结合,相当满意地解决了困扰自 van der Waals 时代以来所有液体理论随着温度的降低而变得越来越不可靠、以至于完全失效的所谓“低温难题”。
(6)申请人单独并首次在二维、三维空间数值求解了静电体系的CDFT,以同时超越PB 理论与Derjaguin近似的方式获得了小尺寸非平板胶体悬浮在电解质水溶液中的有效静电相互作用势,并获得了一系列关于有效静电相互作用的反常发现;提出了揭示有效静电相互作用(包括所谓的“like charge attraction”)起源的物理图象:氢键型机理,超越了传统与流行的处理“like charge attraction”的Oosawa 模型、Wigner 晶体模型、反离子凝聚模型等;并已将氢键型机理发展完善为普遍情形下(如粒子表面电荷离散性与正负电荷分离、盐离子成链等)有效静电相互作用的完备解释与定性预言纲领。
(7) 申请人单独提出了计算浸润温度的理论方法,可以适用于任意情形浸润温度的计算;比传统的零接触角方法与预浸润外推方法优越之处在于四点:(I)新的方法适用于任意几何形状表面所诱导的浸润相变,而零接触角方法本质上只适合于平表面附近所发生的理想浸润相变。(II)新方法的计算结果没有不确定性;而预浸润外推方法由于微观CDFT计算中无限厚薄膜事实上的不可获得性而不得不使用外推法而不可避免地受到不确定性的困扰。(III)新方法适用于低温、强表面吸附力场等极端情形。而在这些情形中,由于预浸润相变与层状相变混杂在一起难以区分使得预浸润外推方法无法应用。(IV)对于弱吸附力场表面附近的浸润相变,浸润温度很接近于临界温度,预浸润相变区间很小,不可能获得足够预浸润数据供外推使用;因而,预浸润外推方法完全不适用,而新的方法仍然适用。

授课情况:
本科:《大学物理(下)》、《医用物理学》、《热力学统计物理》、《电动力学》、《量子场论》;
研究生:《量子统计物理学》、《高等量子力学》、《量子场论》;


湖南省中学生科技创新后备人才培养计划(英才计划)物理学科导师 (2018-now)

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