研究激发态的多体格林函数理论 - 化学与化工学院
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by 马玉臣
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化学院马玉臣教授研究成果取得新突破
发布日期：2013-09-27 16:10:46 字号：大 中 小 点击次数：1803
［本站讯］近日，化学院马玉臣教授利用多体格林函数方法通过计算含掺杂剂和缺陷的碳纳米管的吸收和发射光谱，发现了斯托克斯位移和缺陷能级在荧光光谱中的重要作用，并将其相关成果以“Photoluminescence of Single-Walled Carbon Nanotubes: The Role of Stokes Shift and Impurity Levels”为题发表在近期出版的物理学国际权威学术期刊《Physical Review Letters》（2013,111,137401）上。
碳纳米管具有准一维结构和优异的光学性质，并在光学器件中表现出潜在的应用价值，因此成为一个研究热点。近年来，一些课题组发现，在引入掺杂剂和缺陷的情况下，碳纳米管能够产生红移的荧光峰，这些峰的强度很高，极大地提升了碳纳米管的应用范围。然而，对于这些新的荧光峰的产生机理，学术界有很大的争议。马玉臣教授基于第一性原理的多体格林函数理论，利用GW方法和Bethe-Salpeter方程，计算了几种典型掺杂剂和拓扑缺陷对碳纳米管荧光光谱的影响，并对红移峰的起源给出了合理的解释。
此外，激发态的第一性原理计算一直是化学和物理学领域的一个难点。在多体格林函数中，激子的运动可以用双粒子格林函数来描述，双粒子格林函数在能量空间表达式的极点即是激子的能量。通过求解描述双粒子格林函数运动的Bethe-Salpeter方程，可以得到激子的能量和波函数以及吸收光谱、反射光谱、激发态寿命等光学性质，且与实验符合得很好。多体格林函数理论在计算包括周期性体系和分子体系在内的各种体系上，具有其它第一性原理方法无可比拟的优势，在光致发光、激发态电荷转移、表面光化学反应、植物光合作用等研究领域有广泛的应用前景。但是，多体格林函数理论在计算方法和计算程序上仍然存在大量空白，马玉臣教授自加入刘成卜教授课题组以来，致力于多体格林函数理论计算方法的发展，逐渐建立起具有自己特色的多体格林函数理论计算程序。
碳纳米管具有准一维结构和优异的光学性质，并在光学器件中表现出潜在的应用价值，因此成为一个研究热点。近年来，一些课题组发现，在引入掺杂剂和缺陷的情况下，碳纳米管能够产生红移的荧光峰，这些峰的强度很高，极大地提升了碳纳米管的应用范围。然而，对于这些新的荧光峰的产生机理，学术界有很大的争议。马玉臣教授基于第一性原理的多体格林函数理论，利用GW方法和Bethe-Salpeter方程，计算了几种典型掺杂剂和拓扑缺陷对碳纳米管荧光光谱的影响，并对红移峰的起源给出了合理的解释。
此外，激发态的第一性原理计算一直是化学和物理学领域的一个难点。在多体格林函数中，激子的运动可以用双粒子格林函数来描述，双粒子格林函数在能量空间表达式的极点即是激子的能量。通过求解描述双粒子格林函数运动的Bethe-Salpeter方程，可以得到激子的能量和波函数以及吸收光谱、反射光谱、激发态寿命等光学性质，且与实验符合得很好。多体格林函数理论在计算包括周期性体系和分子体系在内的各种体系上，具有其它第一性原理方法无可比拟的优势，在光致发光、激发态电荷转移、表面光化学反应、植物光合作用等研究领域有广泛的应用前景。但是，多体格林函数理论在计算方法和计算程序上仍然存在大量空白，马玉臣教授自加入刘成卜教授课题组以来，致力于多体格林函数理论计算方法的发展，逐渐建立起具有自己特色的多体格林函数理论计算程序。
性 别 男
出生日期 1976
学 历 博士
职 称 教授 ( 博导 [聘任于2011-05])
学术身份
行政职务
学术团体兼职
研究类别 物理化学 ::
工作单位 理论化学研究所 ::
电 话 0531-88363138
传 真 0531-88564464
地 址 山东省济南市山大南路27号山东大学化学与化工学院 250100
E-mail myc@sdu.edu.cn
【学习及工作经历】
1993-1997 山东大学物理系 学士学位
1997-2002 山东大学光学系 博士学位
2002-2005 Laboratory of Physics, Hesinki University of Technology, Finland 博士后
2005-2010 Department of Physics, University of Osnabrueck, Germany 博士后
【主讲课程】
【研究领域和兴趣】
利用第一性原理方法研究材料的电学、磁学和光学性质。
目前的研究重点：
利用基于格林函数的多体微扰理论（包括GW方法和Bethe-Salpeter方程）研究晶体、
团簇、分子等的激发态和光学特性，包括计算方法和计算软件的开发及其应用。
【主要论著】
发表论文40余篇，被引1100次。
代表性论文：
[25] 研究激发态的多体微扰理论（全文下载）
马玉臣，刘成卜
化学进展 24, 981(2012)（综述, 量子化学专辑）
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学反应渊例如光合作用尧视觉形成冤等重要的物理尧. 化学和生物现象袁这也是人们感兴趣的研究热点遥. 在酝月郧云栽框架内通过解析式计算激发态作用力非.
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