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向濤,清華大學教授,中國科學院理論物理所研究員,中國物理學會凝聚態理論與統計物理專業委員會第十屆委員會主任。2011年11月,2011年美國物理學會會士(APS Fellow)增選結果揭曉。2011年APS共增選219名會士,其中華人學者有24名,向濤榜上有名。

1 向濤 -簡介

向濤向濤

向濤,1979-84年清華大學本科,1984-86年清華大學碩士,1986-90年中國科學院理論物理所博士。1990-1998年先後在英國牛津大學、Warwick大學和劍橋大學從事研究工作。1998年應聘中國科學院百人計劃回國工作。1999年獲得國家傑出青年基金,2003年獲「中國科學院傑出青年」稱號。清華大學高等研究中心客座教授,中國物理學會凝聚態理論與統計物理專業委員會第十屆委員會主任。2011年11月,2011年美國物理學會會士(APS Fellow)增選結果揭曉。2011年APS共增選219名會士,其中華人學者有24名,向濤榜上有名。

2 向濤 -研究方向

理論凝聚態物理,包括密度矩陣重正化群、高溫超導機理、量子相變與拓撲量子計算等。

3 向濤 -獲得成果

提出了動量空間密度矩陣重正化群方法、轉移矩陣重正化群方法、求解含時動力學問題的密度矩陣重正化群方法。 提出了解釋高溫超導體層間動力學出現反常的微觀機制,發現和預言了高溫超導c軸電阻、磁穿透深度、微波電導等一系列物理量的普適規律。提出了描述電子型高溫超導體的兩帶模型。提出了求解Kitaev模型的最佳Majorana費米子表示,證明這個模型中量子相變可用拓撲型的弦序參量來刻畫。

4 向濤 -人物生平

著名物理學家、諾貝爾獎獲得者楊振寧先生曾說過:科學家成功的必要條件是執著的興趣、良好的天資和機遇。這位物理學大師的名言在向濤的身上得到了最好的驗證。   

向濤,中國科學院理論物理所研究員,這位在凝聚態物理領域的青年學者,以他在高溫超導理論和數值重正化群方法研究方面取得的重要成果,以及對這些研究領域產生的重要影響而在國際舞台上嶄露頭角。    

清華——培養科學興趣的搖籃

向濤從事科學研究的興趣並不是與生俱來的,他認為是母校清華七年的教育孕育並激發了他的潛質。從1979年入學工程物理繫到1986年獲物理系場論與粒子物理研究方向的碩士學位,他始終沉迷於校園裡那種積極向上、寬鬆自由的學術氛圍之中。他專心致志地讀書,努力擴寬知識面,打下了紮實的專業基礎。研究生階段,在導師鄺宇平院士的精心指導和熏陶下,向濤對科學研究的興趣與日俱增。   

「在研究生期間,我發現自己對科研工作比較有興趣。每當自己做好一項工作,哪怕是很小的工作,就會覺得很快樂,並未想著讓別人承認什麼。在這期間,我也在積極關注和思考今後的研究方向。我發現強關聯物理的研究是凝聚態物理中一個最具挑戰性的前沿領域,而當時國內在這方面的力量還很薄弱,是一個可以大有作為的方向。」基於以上的思考,向濤選擇了攻讀中國科學院理論物理所蘇肇冰院士的博士研究生。   

中科院——引領他跨過凝聚態物理研究的門檻

蘇肇冰老師是向濤步入凝聚態物理領域的引路人。如果說向濤選擇了這個研究方向是源於他對科學研究的敏銳度,而在其後的博士學習階段,是蘇老師的教誨幫助向濤跨過通往這個學科的溝溝坎坎。「記得蘇老師曾對我說,開始從事強關聯理論的研究相對比較困難,需要較長時間的積累。從我的科研   

經歷來看,的確如此。但強關聯物理的現象非常豐富,一旦真正進入這個領域,就不會感到無用武之地。」向濤說,「我做博士研究工作的第一年,正好是高溫超導體發現的那一年,也是強關聯物理研究的一個高潮的開端。這是一個難得的機會,我就是在這種背景下轉向了這個研究領域,這對我後來的發展無疑是很重要的。」   

在牛津、劍橋,迎來科學研究第一個收穫期

1990年在理論物理所取得博士學位后,向濤去了英國的牛津大學和劍橋大學做博士后研究,前後共有七八年時間。1992年美國有一位著名的物理學家提出了密度矩陣重正化群方法,這是處理多電子相互作用體系的一種新的計算方法。之前,向濤也在研究和思考相似的問題。基於對科學研究的敏銳把握,他認為這是一個很有前途的方向。這個方法一面世,他就投入了大量的精力來做這方面的研究,並且很快取得了一些有意義的結果,突破了這種方法的局限性,對推動這種方法的發展和應用起了直接作用。這是向濤科學研究生涯中的第一個亮點,也是第一個收穫期。與此同時,在與其他理論同行積極交流和合作的情況下,他還結識了一批國際上優秀的實驗物理學家,並和他們建立了有效的合作關係。   

事業歸宿─中科院理論物理所   

「梁園雖好,非久居之鄉,歸去來兮!」這是著名數學家華羅庚在解放初期決心回國時《致中國全體留美學生的公開信》中的一句箴言。作為一位清華的後來者,向濤非常認同。他認為在國內從事研究工作自己會更主動一些,更能發揮自己的潛力。沒有太多的豪言壯語,他想清楚了,就接受中科院理論物理所「百人計劃」的招聘回國了。   

事實證明向濤的選擇是對的。在理論物理所,他近年來在高溫超導機理,特別是高溫超導體的層間動力學理論研究方面,系統地做出了一批經受住實驗檢驗的工作。在研究高溫超導層間電阻反常這一基本、但又長期未能得到解決的問題時,他沒有循規蹈矩,受權威思想的約束,而是抓住高溫超導電子結構的特點,來說明造成反常的物理根源,並且發現了高溫超導層間電阻的標度規律,完美地解釋了實驗結果。「這是我比較滿意的一項工作。」向濤說。   

基於向濤的優秀表現,他先後獲得了包括「百人計劃」的後續獎勵經費、國家傑出青年基金、以及「中國科學院傑出青年」等一系列獎勵和榮譽。「我們這一代是幸運兒,趕上了國家發展的良好機遇。」向濤這樣認為,而誰又能說這一切不是他執著追求的結果呢!   

如今的向濤,除了在研究領域不斷收穫著,也在為練就一支優秀的科研團隊而努力。他清晰的科研思路,創新的方法,合作的作風,使他在年輕人中富有凝聚力;老一輩科學家也認為他是一位難得的複合型人才,是青年科學家的優秀代表,並推薦他為2005年度科學院院士候選人。 

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