数理科学奖

1. 获奖人简介:

  江颖,1982年7月出生于四川乐山,北京大学教授。2003年获北京师范大学物理系学士学位,2008年获中科院物理研究所博士学位,2006-2007年为德国尤里希研究中心访问学者,2008-2010年在美国加州大学欧文分校从事博士后研究。2010年1月任北京大学量子材料科学中心助理教授, 2016年2月晋升长聘副教授,2018年2月晋升长聘教授。

  主要从事凝聚态物理和表面科学研究,重点关注原子尺度上的物性及非平衡超快动力学过程。近年来,在单量子态的探测和操控研究方面取得了一系列突破性研究成果,尤其是研发了一套对于原子核量子态敏感的新型扫描探针技术,首次在原子尺度揭示了水的核量子效应,刷新了人们对水和其他轻元素体系的认知。在国际顶尖杂志上发表论文30余篇,其中包括《科学》2篇、《自然》1篇、《自然》子刊(Nat. Mat.、Nat. Phys.、Nat. Chem.等)6篇。受邀在美国物理学会年会、美国化学学会年会等国际重要学术会议上作邀请报告40余次(包括5次大会报告)。担任Chemical Physics、Advanced Quantum Technologies等杂志的顾问编委和Chin. Phys. B、《科学通报》、《物理学报》等杂志的编委,美国物理联合会中国顾问委员会委员。曾入选国家首批“万人计划”青年拔尖人才(2012)、英国皇家物理学会IOP-JPhys Emerging Leaders(2016)、教育部“长江学者奖励计划”青年学者(2017),2017年获国家杰出青年科学基金资助。其研究成果曾入选中国十大科技进展新闻(2016)和中国科学十大进展(2017)。

2. 相关成果: 轻元素体系的全量子化效应研究和调控

  对于大多数材料体系,只需要考虑电子的量子化,原子核则被当做经典粒子处理。然而对于质量较小的轻原子核(比如氢核),其量子效应(隧穿和零点运动)会异常显著,因此必须同时考虑电子和原子核的量子化,即:全量子化。核量子效应会导致轻元素材料(比如水)出现许多反常特性,但精确、定量的表征核量子效应非常具有挑战性,关键原因在于缺乏原子尺度上的实验表征技术。江颖与合作者成功研发了一套同时对电子量子态和原子核量子态敏感的新型扫描探针显微术,突破了传统技术只局限于探测电子量子态的瓶颈;首次获得水分子的亚分子级分辨成像并在实空间实现了对氢核的定位;直接观察到水团簇内氢核的协同量子隧穿;国际上率先测定了氢键的量子成分,提出了“核量子涨落弱化弱氢键、强化强氢键”的普适物理图像。这些工作开创了原子尺度上核量子效应研究的先河,刷新了人们对水和其他轻元素材料体系的认知,并为量子物性的调控加入全新的自由度。

江颖研究组 Jiang group

在实验室 in the lab

国际合作 international collaboration