數理科學獎

受限條件下液態/固態水的微觀形態和物理特性

摘要:
  水對人類生存及自然環境變化有著重要影響,水的形態和物性研究一直吸引著人們的廣泛興趣。王恩哥與合作者在原子/分子層次上系統研究了受限條件下液態和固態水的微觀形態及特性。他們在二氧化硅表面預言了一種新的結構二維鑲嵌冰,獲實驗證實。首次提出了一個可以定量表示冰表面結構的新序參量,證明冰表面與已知的體內情況不同,氫核排列更加有序,而且溫度不會導致其發生有序-無序相變,這對揭示冰的許多反常現象提供了基本依據。在研究中發現并證明:序參量高的冰表面更有利于吸附水分子,從微觀尺度上揭示了冰的形核過程;有效電場會引起冰表面存在大量的缺陷,這些缺陷通過多米諾效應是導致在零度下冰表面發生預融化的物理原因;冰表面缺陷容易形成小分子俘獲反應中心,加深理解了云層顆粒物對環境變化的影響?;怪っ髁思虻ソ鶚舯礱嫻ゲ闥纈汕?、弱兩種不同氫鍵構成,發展了描述其親疏水性規律的微觀圖像,解釋了實驗觀測。上述一系列工作對加深理解受限水的基本物理現象和規律有重要意義。


王恩哥,物理學家,中國科學院院士,發展中國家科學院院士,美國物理學會Fellow,英國物理學會Fellow。

1957年出生于沈陽。1990年在北京大學物理系獲博士學位。1990年至1991年中國科學院物理研究所博士后。1991年至1995年法國里爾表面與界面實驗室和美國休斯頓大學博士后、副研究員。1995年至2009年中國科學院物理研究所研究員,期間任中國科學院物理研究所所長(1999-2007);北京凝聚態物理國家實驗室(籌)主任(2004-2009);中國科學院副秘書長、研究生院常務副院長(2008-2009)。2009年至今北京大學教授,期間任北京大學研究生院院長、物理學院院長(2009-2011);北京大學副校長、教務長(2011-2012);北京大學常務副校長、教務長(2012-2013); 2013年3月-2015年2月任北京大學校長;2013年2月至今任中國科學院副院長、黨組成員;2014年6月至今任中國科學院數學物理學部主任。

主要從事凝聚態物理研究,在納米新材料探索及其物理特性、原子尺度上的表面生長動力學以及受限條件下水的復雜形態等方面做出了有重要影響的工作。已在國際學術期刊上發表論文280余篇,其中在Science, Nature,PNAS, Physics Review Letters, J. Am. Chem. Soc上發表論文40余篇,論文被SCI引用大于7000次,h因子49,在國際學術會議上做邀請報告80余次,獲國家發明專利6項。 曾獲國家自然科學二等獎兩次(第一完成人,2004和2011)、第三世界科學院物理獎、德國洪堡研究獎、何梁何利科技進步獎、亞洲計算材料科學成就獎、世界華人物理學會“亞洲成就獎”、“十佳全國優秀科技工作者”稱號、周培源物理獎等。

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