向涛巴中 向涛(中科院物理所研究员)

中国科学院院士[2] ,湖北兴山人[3] ,1977-1979年,就读于兴山一中,1979-84年清华大学本科,1984-86年清华大学硕士,1986-90年中国科学院理论物理所博士。

1990-1998年先后在英国牛津大学、Warwick大学和剑桥大学从事研究工作。1998年应聘中国科学院百人计划回国工作。1999年获得国家杰出青年基金,2003年获“中国科学院杰出青年”称号。清华大学高等研究中心客座教授,中国物理学会凝聚态理论与统计物理专业委员会第十届委员会主任。

向涛主要研究方向编辑

理论凝聚态物理,包括密度矩阵重正化群、高温超导机理、量子相变与拓扑量子计算等

向涛过去的主要工作及获得的成果编辑

提出了动量空间密度矩阵重正化群方法、转移矩阵重正化群方法、求解含时动力学问题的密度矩阵重正化群方法。 提出了解释高温超导体层间动力学出现反常的微观机制,发现和预言了高温超导c轴电阻、磁穿透深度、微波电导等一系列物理量的普适规律。提出了描述电子型高温超导体的两带模型。提出了求解Kitaev模型的最佳Majorana费米子表示,证明这个模型中量子相变可用拓扑型的弦序参量来刻画。

向涛目前的研究课题及展望编辑

1. 高温超导及其他非常规超导体的微观机理,电荷、自旋及轨道有序的共存与竞争

2. 密度矩阵重正化群及其在量子化学中应用

3. 量子相变与拓扑量子计算

向涛相关报道编辑

著名物理学家、诺贝尔奖获得者杨振宁先生曾说过:科学家成功的必要条件是执着的兴趣、良好的天资和机遇。这位物理学大师的名言在向涛的身上得到了最好的验证。

向涛,中国科学院理论物理所研究员,这位在凝聚态物理领域的青年学者,以他在高温超导理论和数值重正化群方法研究方面取得的重要成果,以及对这些研究领域产生的重要影响而在国际舞台上崭露头角。

清华——培养科学兴趣的摇篮

向涛从事科学研究的兴趣并不是与生俱来的,他认为是母校清华七年的教育孕育并激发了他的潜质。从1979年入学工程物理系到1986年获物理系场论与粒子物理研究方向的硕士学位,他始终沉迷于校园里那种积极向上、宽松自由的学术氛围之中。他专心致志地读书,努力扩宽知识面,打下了扎实的专业基础。研究生阶段,在导师邝宇平院士的精心指导和熏陶下,向涛对科学研究的兴趣与日俱增。

“在研究生期间,我发现自己对科研工作比较有兴趣。每当自己做好一项工作,哪怕是很小的工作,就会觉得很快乐,并未想着让别人承认什么。在这期间,我也在积极关注和思考今后的研究方向。我发现强关联物理的研究是凝聚态物理中一个最具挑战性的前沿领域,而当时国内在这方面的力量还很薄弱,是一个可以大有作为的方向。”基于以上的思考,向涛选择了攻读中国科学院理论物理所苏肇冰院士的博士研究生。

中科院——引领他跨过凝聚态物理研究的门槛

苏肇冰老师是向涛步入凝聚态物理领域的引路人。如果说向涛选择了这个研究方向是源于他对科学研究的敏锐度,而在其后的博士学习阶段,是苏老师的教诲帮助向涛跨过通往这个学科的沟沟坎坎。“记得苏老师曾对我说,开始从事强关联理论的研究相对比较困难,需要较长时间的积累。从我的科研

经历来看,的确如此。但强关联物理的现象非常丰富,一旦真正进入这个领域,就不会感到无用武之地。”向涛说,“我做博士研究工作的第一年,正好是高温超导体发现的那一年,也是强关联物理研究的一个高潮的开端。这是一个难得的机会,我就是在这种背景下转向了这个研究领域,这对我后来的发展无疑是很重要的。”

在牛津、剑桥,迎来科学研究第一个收获期

1990年在理论物理所取得博士学位后,向涛去了英国的牛津大学和剑桥大学做博士后研究,前后共有七八年时间。1992年美国有一位著名的物理学家提出了密度矩阵重正化群方法,这是处理多电子相互作用体系的一种新的计算方法。

之前,向涛也在研究和思考相似的问题。基于对科学研究的敏锐把握,他认为这是一个很有前途的方向。这个方法一面世,他就投入了大量的精力来做这方面的研究,并且很快取得了一些有意义的结果,突破了这种方法的局限性,对推动这种方法的发展和应用起了直接作用。

这是向涛科学研究生涯中的第一个亮点,也是第一个收获期。与此同时,在与其他理论同行积极交流和合作的情况下,他还结识了一批国际上优秀的实验物理学家,并和他们建立了有效的合作关系。

事业归宿─中科院理论物理所

“梁园虽好,非久居之乡,归去来兮!”这是著名数学家华罗庚在解放初期决心回国时《致中国全体留美学生的公开信》中的一句箴言。作为一位清华的后来者,向涛非常认同。他认为在国内从事研究工作自己会更主动一些,更能发挥自己的潜力。没有太多的豪言壮语,他想清楚了,就接受中科院理论物理所“百人计划”的招聘回国了。

事实证明向涛的选择是对的。在理论物理所,他近年来在高温超导机理,特别是高温超导体的层间动力学理论研究方面,系统地做出了一批经受住实验检验的工作。在研究高温超导层间电阻反常这一基本、但又长期未能得到解决的问题时,他没有循规蹈矩,受权威思想的约束,而是抓住高温超导电子结构的特点,来说明造成反常的物理根源,并且发现了高温超导层间电阻的标度规律,完美地解释了实验结果。“这是我比较满意的一项工作。”向涛说。

基于向涛的优秀表现,他先后获得了包括“百人计划”的后续奖励经费、国家杰出青年基金、以及“中国科学院杰出青年”等一系列奖励和荣誉。“我们这一代是幸运儿,赶上了国家发展的良好机遇。”向涛这样认为,而谁又能说这一切不是他执著追求的结果呢!

如今的向涛,除了在研究领域不断收获着,也在为练就一支优秀的科研团队而努力。他清晰的科研思路,创新的方法,合作的作风,使他在年轻人中富有凝聚力;老一辈科学家也认为他是一位难得的复合型人才,是青年科学家的优秀代表,并推荐他为2005年度科学院院士候选人。