港大物理学系教授王健将两项现存的纳米理论合二为一,创出新的模拟纳米特性的国际标准。
港大另一位纳米专家、物理系教授王健亦是本年度裘槎杰出科研者奖得主。他的研究主要在于理论层面,成功结合了两项过往被认为互不相干的纳米理论,成为了实验室内模拟纳米特性的一项标准,也为纳米物料研发提供重要的理论基础。
王健举例指,可想像在微观世界中,有一块阻挡面,无论它是什么材料,都会具备其特有的微观物理特性,如密度或强度的不同等,科学界通常应用一密度泛函理论以量度这个「阻挡面」的物理特性。他又指,若有其他纳米物质处在这块「阻挡面」周围时,由于物质在纳米状态下活性极大,有些更可以神奇地「穿透」阻挡面,这类型的动态效应被叫做量子效应,亦有量子输运理论来量度及解释。
相关领域重要突破
密度泛函理论与量子输运理论均是纳米研究领域成熟理论,但王健指,以往的研究者仅集中在其中一个范畴,从未有人将两个理论结合思考,不过,多年的研究经历让王健有机会同时踏足两个看似「互不相干」理论领域,亦成功地将两者联合,发展出当前最先进的第一性原理量子输运理论和数值计算方法。此理论方法全面考虑了纳米器件的原子轨道、材料性质及化学性质等,成为当前国际上模拟纳米器件的量子输运特性的标准技术,亦是相关科研领域的重要突破。
港大另一位纳米专家、物理系教授王健亦是本年度裘槎杰出科研者奖得主。他的研究主要在于理论层面,成功结合了两项过往被认为互不相干的纳米理论,成为了实验室内模拟纳米特性的一项标准,也为纳米物料研发提供重要的理论基础。
王健举例指,可想像在微观世界中,有一块阻挡面,无论它是什么材料,都会具备其特有的微观物理特性,如密度或强度的不同等,科学界通常应用一密度泛函理论以量度这个「阻挡面」的物理特性。他又指,若有其他纳米物质处在这块「阻挡面」周围时,由于物质在纳米状态下活性极大,有些更可以神奇地「穿透」阻挡面,这类型的动态效应被叫做量子效应,亦有量子输运理论来量度及解释。
相关领域重要突破
密度泛函理论与量子输运理论均是纳米研究领域成熟理论,但王健指,以往的研究者仅集中在其中一个范畴,从未有人将两个理论结合思考,不过,多年的研究经历让王健有机会同时踏足两个看似「互不相干」理论领域,亦成功地将两者联合,发展出当前最先进的第一性原理量子输运理论和数值计算方法。此理论方法全面考虑了纳米器件的原子轨道、材料性质及化学性质等,成为当前国际上模拟纳米器件的量子输运特性的标准技术,亦是相关科研领域的重要突破。