作为过去20年间发展最为迅速的领域之一，计算物理以计算机为工具，以计算方法和计算软件为手段，研究和发现物质结构及其运动规律，已成为与实验物理和理论物理同等重要并可持续发展的二级学科。简单而言，计算物理就是利用先进的计算能力，通过数值计算或模拟去解决复杂的物理问题。 近日，湖南大学物理与微电子科学学院唐黎明陈克求教授课题组在计算凝聚态物理领域取得重要进展，研究成果发表在PhysicalReviewLetters、PhysicalReviewB以及NanoLetters等权威学术期刊上。 凝聚态系统是一个由大量电子和原子核形成的相互作用的量子系统。计算凝聚态物理针对以固体材料为主的凝聚态系统，研究组成材料原子的空间结构，原子与电子电荷、自旋和轨道自由度的耦合，以及由此涌现出的各种量子态，并发展相应的计算方法。 唐黎明，教授，博士生导师。主要研究方向为电子结构理论与计算；半导体异质结中的Berry电子学。主持多项国家级和省部级科研项目。 陈克求，教授，博士生导师。主要研究方向为热输运理论与热调控器件；纳米与分子电子学；热电转换与新能源；光电子器件计算设计；各类生活垃圾与医废热解焚化原理研究与相关装备理论设计。主持多项国家级和省部级科研项目。 课题组在二维系统中实现了不依赖于自旋轨道耦合机制的高效电荷自旋转换，从理论上预测了二维材料中的非相对论自旋动量耦合。这一研究成果发表在物理学顶级期刊PhysicalReviewLetters上。 课题组研发了一套能处理纳米尺度体系磁子声子耦合的全量子计算方法，提出了一种基于非平衡格林函数的理论方法，结合图形微扰理论，将磁子声子散射严格地纳入到量子输运计算，为实际磁性纳米结构量子输运第一性原理模拟开发了一套计算程序。这一研究成果发表在物理学权威期刊PhysicalReviewB上。 课题组解决了实际纳米材料拓扑声子计算长期存在的不自洽问题，给出了正确的哈密顿量，并基于修正的哈密顿量，发现了二维石墨烯纳米带存在拓扑声学声子表面态，验证了由非零陈数描述的光学声子拓扑模式。这一研究成果发表在物理学权威期刊PhysicalReviewB上。 课题组发现了核量子效应对NbSe2和NbS2中电荷密度波影响机制，为进一步探索核量子效应对电荷密度波等电子关联体系的结构和电子性质的影响提供新的角度和启示。这一研究成果发表在纳米科学权威期刊NanoLetters上。 以上研究成果的第一完成单位均为湖南大学物理与微电子科学学院，研究工作得到了国家自然科学基金项目的支持。物理与微电子科学学院办学历史悠久，教育传统深厚。在长期发展历程中，学院形成了认真严谨、踏实求索的工作作风，也积淀了雄厚的科研实力。 依托微纳光电器件及应用教育部重点实验室、低维结构物理与器件湖南省重点实验室、高能量物理及应用湖南省重点实验室等科研平台，学院于2015年3月起实施本科生科研能力计划，大力培养本科生科技创新素养以及参与科研的热情。截至去年6月，学院本科生已累计发表论文206篇，获省级学科竞赛奖32项。 欢迎关注湖南大学本科招生头条号，获取关于985、211、双一流建设高校湖南大学的精彩资讯！ 部分素材来源：湖南大学官网、中科院物理所、凝聚态
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