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林海青

单位:北京计算科学中心

研究方向:entanglement and quantum phase transition, magnetism and supersconductivity, electron spins in semiconductor quantum dots as well as numerical technique development.

个人主页: http://www.phy.cuhk.edu.hk/hqlin/


个人简介

林海青,男,教授、博士生导师。“千人计划”入选者、科技部重大科学研究计划项目首席科学家。1981年中国科学技术大学物理学获理学学士学位。1987年9月于美国加州大学San Diego分校物理系,获物理学博士学位。于2002年1月起任香港中文大学教授,2003年-2020年任香港中文大学物理系系主任,2008年1月至今任中国科学院深圳先进技术研究院兼职研究员,2009年8月至今任北京计算科学研究中心主任。曾受邀在多个学术研究单位,包括美国Los Alamos国家实验室,美国University of Illinois at Urbana-Champaign,澳大利亚新南威尔士大学,美国Brookhaven国家实验室,台湾理论研究中心,国立台湾大学担任访问科学家、访问 教授,Gondon Godfrey Fellow和中科院海外咨询专家,中科院物理研究所学术委员会委员等。主要从事凝聚态物理和计算物理的研究,目前的研究兴趣包括强关联系统,量子纠缠和量子相变,以及多体系统的数值方法等。已在NatPhys、PRL、PRB等顶级国际杂志上发表学术论文230多篇,学术成果被引用3000多次,并多次在科技会议上作邀请报告。作为项目负责人共承担过13项香港研资局等项目, 作为项目协作人共承担过3项香港研资局等项目。林教授现为International Journal of Modern Physics C执行编辑 (亚洲地区)、Communication in Computational Physics副编辑、The Frontiers of Physics in China编委、《中国物理快报》编委、《物理》编委、中科院海外咨询专家,他还是APS Fellow。


研究方向:

凝聚态物理、纠缠与量子相变


专家类别:

研究员/教授


职务:

香港中文大学教授,物理系系主任,先进院研究员,博士生导师。1987年9月美国加州大学San Diego分校获物理学博士。


获奖及荣誉:

主要学术贡献有:


1)反铁磁体中空穴的相分离


自从高温超导电性发现以来,其超导机制的研究一直是凝聚态物理中最活跃的一个方面,有许多模型被提出来,并已进行了大量研究。其中最为流行的一个模型就是t-J模型。关于这个模型,人们用数值计算和解析的方法对其进行了大量的研究。


我们用解析和数值计算两种方法论证了反铁磁体中稀浓度空穴的均匀相是不稳定的,要相分离形成空穴富集和无空穴的区域。并针对t-J模型进行了系统的研究,得到了相图。我们指出了相分离现象是强关联系统(如高温超导体,巨磁阻氧化物,量子霍尔体系)中的一种非常普遍的现象。我们的理论预言已被实验上在氧化物中观察到的条纹相所证实,开创了目前这一凝聚态物理中非常活跃的领域。这一工作发表在PRL上,已被引用500多次。国际上有关相分离的研讨会,例如Muller博士(高温超导发现者之一,诺贝尔奖获得者),在1993年组织了第二届“高温超导中的相分离”国际研讨会。


近几年来超大磁电阻材料的发现引起了世界科学家的广泛关注。我们从理论上研究了双交换模型基态,并对锰基氧化物的相分离进行了详细的讨论。我们的文章是最早从理论上预言在这类具有钙钛矿结构氧化物材料中具有相分离的,并于最近发表在《科学》杂志上实验结果相一致。


2)模型哈密顿量的精确对角化

精确对角化方法是研究量子多体系统物理性质的重要工具。该方法通常用于求解一个有限格子上多体系统模型的本征值和本征矢。从这些本征值、本征函数出发,很容易计算各种基态的期望值和关联函数。虽然这种方法仅局限于较小的格子,但在过去几年中变得越来越流行,这主要是由于其非微扰的性质。除了为近似理论计算和量子Monte Carlo模拟提供有用的标征外,该方法有助于对于热力学极限下不可解的多体问题中的一些经常是微妙的性质提供深入的信息。


1989年,林海青教授发展了一套新的非常有效的方法,对有限格子上费米子或局域自旋的模型哈密顿量进行精确对角化。这一方法使我们能对多至36个格点的量子自旋模型和多至18个格点的费米子模型进行对角化,这两者都是世界记录。为此受《Computer in Physics》杂志的编辑Harvey Gould教授邀请在该刊上撰写综述文章介绍我们的方法。


从林海青教授1989年的工作后,日本物理学家Hidetoshi Nishimori博士发展了一个称之为TITPACK的程序包来进行精确对角化,他在TITPACK软件包中运用了“Lin算法”,并将该程序包传给许多物理学家,包括林海青教授。


国际上首先进行精确对角化的Betts教授(他与Oitmaa博士在1978年首先将精确对角化运用于二维XY和Heisenberg模型的研究上)与林海青教授合作, 改进了关于二维格子量子自旋模型中热力学量的有限格子估计。


Exxon Fellowship、APS Fellow、中国自然科学海外杰出青年、中科院海外咨询专家、中科院物理研究所学术委员会委员。“千人计划”入选者。

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