向涛院士向涛中科院物理所研究员中科院院士

2017-10-16

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文章简介：向涛,物理学家.中国科学院物理研究所研究员.1963年4月12日出生于湖北省兴山县,籍贯湖北兴山.1984年毕业于清华大学物理系,1986年获该校硕士学位,19

向涛,物理学家。中国科学院物理研究所研究员。1963年4月12日出生于湖北省兴山县,籍贯湖北兴山。1984年毕业于清华大学物理系,1986年获该校硕士学位,1990年获中国科学院理论物理研究所博士学位。

主要从事凝聚态理论研究。提出并建立了动量空间密度矩阵重正化群、量子转移矩阵重正化群、以及基于虚时演化和二次重正化变换的张量重正化群方法,解决了多体量子模型的热力学量及其它物理量的计算问题;提出了高温超导电子层间相干运动的微观模型,正确预言了高温超导层间电子结构和超流密度等物理量随温度的变化规律;提出了求解基塔耶夫模型的约旦-维格纳变换方法和二维量子数分数化的机制。曾获中国物理学会叶企孙物理奖。

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,而当时中国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。他认为在中国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。