赵瑾 教授 博士 研究领域: 新材料,石油炼制,石油化工,精细化工 研究方向: 凝聚态物理、物理化学、理论化学 所在单位: 中国科学技术大学

基本信息

所在单位:
中国科学技术大学
单位类型:
高等院校
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
1994.09-1998.09 中国科学技术大学物理系,本科学生
1998.09-2003.12 中国科学技术大学理化科学中心,博士生
工作经历:
2004.03-2008.8 匹兹堡大学物理系,博士后
2008.08-2010.02 匹兹堡大学物理系,研究助理教授
2010.02至今中国科学技术大学物理系,教授
专家介绍:
激发态动力学是凝聚态物理中至关重要且富有挑战的科学问题,激发态的电子与空穴会通过库仑相互作用形成激子,具有一定的寿命并且会与其他准粒子发生相互作用,涉及到多体效应以及复杂的超快动力学过程。因此,从时间、空间、能量和动量等多个维度来理解和研究激发态动力学是本领域急需解决并富有挑战的科学问题。我2010年到中科大独立工作以来,聚焦凝聚态体系激发态动力学的理论和应用研究,取得了一系列重要的进展和成果,包括:

i) 发展了自主可控的激发态动力学第一性原理计算软件Hefei-NAMD, 构建了可以同时从时间、空间、动量、能量、自旋等多个维度研究凝聚态体系激发态动力学的理论和程序框架,率先实现了自旋分辨的real-time GW+BSE(GW+rtBSE)激子动力学,可以在第一性原理的层面上准确包含多体效应,突破了GW+BSE方法在含时动力学上的瓶颈,程序在本领域内得到了越来越广泛地应用;

ii) 利用自旋分辨GW+rtBSE方法研究了单层MoS2中的自旋谷激子动力学,首次从第一性原理计算的角度给出了二维过渡金属硫族化物(TMD)材料中谷激子动力学完整图像,发现电子空穴的交换相互作用是谷激子退极化的主要原因,而自旋轨道耦合和电声耦合则会导致暗激子的形成,对实现二维材料谷电子学器件具有重要的意义。

iii) 系统研究了一系列固体材料中的激发态动力学问题,阐明了范德华异质结界面声子激发辅助超快电荷转移的物理机制;发现了界面电子态在金属纳米颗粒/半导体界面等离激元超快能量转移、以及电荷相干转移过程中的关键作用;揭示了固体表面分子振动激发对捕获热载流子的重要影响;提出在硬度较低的半导体材料中,缺陷杂质不易形成电子空穴复合中心的理论预言。

我计划未来继续专注于凝聚态体系激发态动力学,基于GW-rtBSE广泛开展固体材料激子动力学的研究,发展更适合动量空间的激发态动力学方法,揭示更多量子材料中的激发态动力学过程的物理本质,力争解决凝聚态领域激发态动力学的重要科学难题。

至2021年三月共发表SCI文章113篇,近五年共发表论文63篇,其中以通讯或共同通讯作者发表Nat. Photo. 1篇,Sci. Adv. 2篇,Phys. Rev. Lett. 2篇, J. Am. Chem. Soc. 3篇。自2003年从事科研工作至今作为第一/理论第一/通讯作者共发表Science 3篇,Phys. Rev. Lett. 5篇,Nat. Photo. 1篇,Sci. Adv. 2篇,Nat. Commun. 1篇,所有重要论文见下表,全部论文他引次数3828次,H因子35。受邀在表面超快动力学国际会议,计算物理国际研讨会,亚洲第一性原理计算研讨会,德国低维材料光致动力学研讨会,美国ACS, Telluride workshop, Pacifichem, 日本CSJ等国际会议上做邀请报告,组织了第11届表面超快动力学国际会议。

科研能力

研究领域:
新材料,石油炼制,石油化工,精细化工
研究方向:
凝聚态物理、物理化学、理论化学
英文标签:
Oxygen Reduction Reaction;Electronic Structure;Chemisorption;Electron-phonon Coupling;Nonadiabatic Molecular Dynamics;Two-dimensional Electron Gases;Density Functional Theory;Electrocatalysis;Fuel Cells;Electron Transfer
论文著作:
1. Microporous Framework Induced Synthesis of Single-Atom Dispersed Fe-N-C Acidic ORR Catalyst and Its in Situ Reduced Fe-N-4 Active Site Identification Revealed by X-ray Absorption Spectroscopy
Meiling Xiao; Jianbing Zhu; Liang Ma; Zhao Jin; Junjie Ge; Xin Deng; Yang Hou; Qinggang He; Jingkun Li; Qingying Jia; Sanjeev Mukerjee; Ruoou Yang; Zheng Jiang; Dangsheng Su; Changpeng Liu
ACS CATALYSIS, 2018

2. Climbing the Apex of the ORR Volcano Plot Via Binuclear Site Construction: Electronic and Geometric Engineering.
Meiling Xiao; Yongting Chen; Jianbing Zhu; Hao Zhang; Xiao Zhao; Liqin Gao; Xian Wang; Jin Zhao; Junjie Ge; Zheng Jiang; Shengli Chen; Changpeng Liu; Wei Xing
Journal of the American Chemical Society, 2019

3. Formic Acid Oxidation Boosted by Rh Single Atoms
Yu Xiong; Juncai Dong; Zheng-Qing Huang; Pingyu Xin; Wenxing Chen; Yu Wang; Zhi Li; Zhao Jin; Wei Xing; Zhongbin Zhuang; Jinyu Ye; Xing Wei; Rui Cao; Lin Gu; Shigang Sun
Nature Nanotechnology, 2020

4. Role of Point Defects on the Reactivity of Reconstructed Anatase Titanium Dioxide (001) Surface
Yang Wang; Huijuan Sun; Shijing Tan; Hao Feng; Zhengwang Cheng; Jin Zhao; Aidi Zhao; Bing Wang; Yi Luo; Jinlong Yang; J. G. Hou
Nature Communications, 2013

5. Engineering Energy Level of Metal Center: Ru Single-Atom Site for Efficient and Durable Oxygen Reduction Catalysis.
Meiling Xiao; Liqin Gao; Ying Wang; Xian Wang; Jianbing Zhu; Zhao Jin; Changpeng Liu; Hengquan Chen; Gaoran Li; Junjie Ge; Qinggang He; Zhijian Wu; Zhongwei Chen; Wei Xing
Journal of the American Chemical Society, 2019

6. Single‐Atom Cr−N4 Sites Designed for Durable Oxygen Reduction Catalysis in Acid Media
Ergui Luo; Hao Zhang; Xian Wang; Liqin Gao; Liyuan Gong; Tuo Zhao; Zhao Jin; Junjie Ge; Zheng Jiang; Changpeng Liu; Wei Xing
Angewandte Chemie, 2019

7. Identification of Binuclear Co2N5 Active Sites for Oxygen Reduction Reaction with More Than One Magnitude Higher Activity Than Single Atom CoN4 Site
Meiling Xiao; Hao Zhang; Yongting Chen; Jianbing Zhu; Liqin Gao; Zhao Jin; Junjie Ge; Zheng Jiang; Shengli Chen; Changpeng Liu; Wei Xing
NANO ENERGY, 2018

8. Atomlike, Hollow-Core–Bound Molecular Orbitals of C 60
Min Feng; Jin Zhao; Hrvoje Petek
Science, 2008

9. Octahedral Pd@Pt1.8Ni Core-Shell Nanocrystals with Ultrathin PtNi Alloy Shells As Active Catalysts for Oxygen Reduction Reaction.
Xu Zhao; Sheng Chen; Zhicheng Fang; Jia Ding; Wei Sang; Youcheng Wang; Jin Zhao; Zhenmeng Peng; Jie Zeng
Journal of the American Chemical Society, 2015

10. Wet Electrons at the H2o/Tio2(110) Surface
K Onda; B Li; J Zhao; KD Jordan; JL Yang; H Petek
SCIENCE, 2005
发明专利:
1. 一种类单晶结构氧化铝透明陶瓷的制备方法
中国科学院上海硅酸盐研究所
毛小建; 岛井骏藏; 王士维; 陈晗; 赵瑾
公开日期: 2019-05-24 申请日期: 2019-03-25 公开号: CN109796197A

2. 一种疏水絮凝制备泡沫陶瓷的方法
中国科学院上海硅酸盐研究所
赵瑾; 王士维; 岛井骏藏; 周国红; 张海龙
公开日期: 2017-01-11 申请日期: 2016-08-12 公开号: CN106316456A

3. Hierarchical single molecule switch based on stimulated internal cluster motion within a hollow molecular cage
UNIV PITTSBURGH; UNIV PITTSBURGH
PETEK HRVOJE; HUANG TIAN; ZHAO JIN; DUNSCH LOTHAR; YANG SHANGFENG
公开日期: 2014-11-04 申请日期: 2013-05-21 公开号: US8878596B2

4. Hierarchical single molecule switch based on stimulated internal cluster motion within a hollow molecular cage
University of Pittsburgh Of the Commonwealth System of Higher Education
Hrvoje Petek; Tian Huang; Jin Zhao; Lothar Dunsch; Shangfeng Yang
公开日期: 2014-11-04 申请日期: 2013-05-21 公开号: US08878596B2

5. HIERARCHICAL SINGLE MOLECULE SWITCH BASED ON STIMULATED INTERNAL CLUSTER MOTION WITHIN A HOLLOW MOLECULAR CAGE
PETEK HRVOJE; HUANG TIAN; ZHAO JIN; UNIV PITTSBURGH
PETEK HRVOJE; ZHAO JIN; HUANG TIAN
公开日期: 2013-12-05 申请日期: 2013-05-21 公开号: US2013321064A1
科研项目:
1. 表面化学吸附对氧化物异质结界面二维电子气的调控
立项时间: 2014-2017 项目经费:760000

2. 凝聚态物理
立项时间: 2014-2016 项目经费:1000000

3. TiO2表面激发与衰减超快过程研究
立项时间: 2017-2021 项目经费:2200000

4. TiO2 表面湿电子态及光化学反应的理论研究
立项时间: 2011-2013 项目经费:210000

5. Titanium Dioxide Photocatalysis: Interactions of band edge carriers with molecules by ultrafast photoemission spectroscopy and theory
立项时间: 2012-2016 项目经费:450000

6. TiO2 Photocatalysis: The coupling of electrons, plasmons, polarons, and molecules by ultrafast photoemission spectroscopy and theory
立项时间: 2016-2021 项目经费:714439

7. 氧化物表面激发态载流子动力学研究
立项时间: 2020-2022

8. 从第一性原理计算的角度研究过渡金属离子掺杂对全无机卤化物钙钛矿激发态电子动力学的影响
立项时间: 2023

9. 半导体材料热载流子动力学第一性原理计算研究
立项时间: 2022

10. The electronic structure and dynamics of clean and adsorbate modified graphene
立项时间: 2009-2013 项目经费:495000

11. 凝聚态体系载流子动力学第一性原理计算软件发展
立项时间: 2023

12. TDGW+BSE第一性原理计算方法发展
立项时间: 2020-2023

项目合作

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