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花伟杰

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办公地点

南京市玄武区孝陵卫200号南京理工大学 理学院746

个人信息

教育经历

(1) 2007.12-2011.4  博士,瑞典皇家工学院,生物技术学院,生物技术,导师:罗毅 教授

(2) 2004.9-2010.12  博士, 南京大学,理论与计算化学研究所,化学,导师:黎书华 教授
(3) 2000.9-2004.6   本科,南京大学,化学化工学院,化学
      2000.9-2002.6   本科,南京大学,基础学科教育学院(现匡亚明学院)基地班,大理科强化教育


工作经历

(1) 2016.12至今,南京理工大学,物理学院应用物理系,“青年拔尖人才选聘计划”教授

(2) 2015.5-2016.12  瑞典皇家工学院,博士后,合作导师:罗毅 教授

(3) 2013.4-2015.4    美国加利福尼亚大学尔湾分校,博士后,合作导师:Shaul Mukamel 院士
(4) 2011.5-2013.3   瑞典皇家工学院,博士后,合作导师:罗毅 教授


主持国家级项目:

(5)芯电子激发态的量子波包动力学研究

   国家自然科学基金(面上项目, 物理/原子分子物理 12274229 ),  2023-2026, [项目负责人]

(4)分子超快非线性X射线光谱的理论研究: 计算方法发展与应用

    国家自然科学基金(面上项目, 物理/原子分子物理 A040302/11774174),  2018-2021, [项目负责人],已结题

(3) 3d过渡金属体系L边X射线吸收光谱的多参考态量子化学研究

     国家自然科学基金(青年项目, 化学/量子化学 B030201/21703105), 2018-2020, [项目负责人],已结题

(2)Dynamics of x-ray-matter interaction with free-electron laser applications

     瑞典科学基金会,2016-2019,[共同负责人](总人数2,本人排名第2)

(1)First-Principles Simulation of L-edge XAS of Fe(II) Spin Crossover Complexes

     瑞典Lars Hierta纪念基金会,2012, [项目负责人] ,已结题


主持省级项目:

(2)X射线光谱计算方法发展及其在新材料、新能源领域的应用

江苏省双创计划“双创博士”,2018-2020,已结题

(1)金属酶结构L边X射线光谱的多参考态理论研究

江苏省自然科学基金青年项目(BK20170833),2017.7-2020.6,[项目负责人],已结题



主持校级项目:

(2)《诺贝尔物理、化学奖选讲:光、量子与结构》(Selected topics of Nobel Prizes in Physics and Chemistry: light, quanta, and structure)

南京理工大学课程建设经费“新生研讨课”,2019

(1)传统及超快非线性X射线光谱的模拟

南京理工大学科研启动经费, 2017-2018, [项目负责人],已结题

担任课程

1、现代电子结构理论,研究生(物理、化学、材料科学与工程),3学分B113B011

2、诺贝尔物理化学奖选讲:光、量子与结构,本科生新生研讨课(公选),1学分YT000095

研究领域

X射线光谱学与超快动力学

研究领域介绍1901年,伦琴因发现X射线获得了首届诺贝尔物理学奖。一百多年以来,X射线已经成为探测物质结构和超快动力学的有效工具,广泛应用于各种气相分子与离子、凝聚相材料。实验测量主要依赖于同步辐射光源与X射线自由电子激光,均为大科学装置。其中,同步辐射光源中国仅四台(北京、上海、合肥、台湾新竹),而X射线自由电子激光(因造价更昂贵)仅一台(上海)。上海的软X射线自由电子激光装置2023年初刚开始对用户开放。我们的研究是大科学装置相应的理论研究。主要通过解薛定谔方程来解释前沿的实验和预言新实验。我们结合物理(原子分子与光学物理、固体物理、非线性光学)、化学(量子化学、分子动力学、光化学),自主开发程序软件,并结合使用商业/开源软件,开展研究。研究组中国、欧洲(瑞典德、意)、美国的理论与实验组有广泛的交流与合作。

研究方向

(1) 分子超快非线性X射线光谱

(2) 二维半导体材料、发光材料、含能材料的光物理与光谱研究 

(3) 高分辨X射线光谱学


主要成果

代表性论文

[1] Thermally Activated Delayed Fluorescence in an Organic Cocrystal: Narrowing the Singlet‐Triplet Energy Gap via Charge Transfer

    L. Su#W. Hua#, Y. Liu, G. Tian, M. Chen, M. Chen, F. Yang, S. Wang, X. Zhang, Y. Luo, W. Hu*

    Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 11311-11316; Angew. Chem. 2019, 131, 11433 –11438

[2] Manipulating Spatial Alignment of Donor and Acceptor in Host-Guest MOF for TADF

    X. Liu#, W. Hua#, H. X. Nie, M. Chen, Z. Chang*, X. H. Bu*, Natl. Sci. Rev. 2022, 9, nwab222

[3] Study of double core hole excitations in molecules by X-ray double-quantum-coherence signals: a multi-configuration simulation,

    W. Hua, K. Bennett, Y. Zhang, Y. Luo, S. Mukamel, Chem. Sci2016, 7, 5922-5933

[4] Transient X-ray absorption spectral fingerprints of the S1 dark state in uracil

    W. Hua*, S. Mukamel*, Y. Luo, J. Phys. Chem. Lett. 2019, 10, 7172-7178

    [Highlighted in supplementary journal cover]

    [Highlighted by ACS Live Slides] (Vedeo in MP4 format)

[5] MCNOX: A code for computing and interpreting ultrafast nonlinear X-ray spectra of molecules at the multiconfigurational level

    W. Hua*Comput. Phys. Commun. 2024, 296, 109016

[6] Interpreting theCu−O 2 Antibonding Nature in Two Cu−O2 Complexes from Cu L‑Edge X‑ray Absorption Spectra

    S.-Y. Wang, J.-R. Zhang, M. Guo, and W. Hua*, Inorg. Chem .2023, 62,17115

[7] Local structures of nitrogen doped graphdiynes determined by computational X-ray spectroscopy

    Y. Ma, J. Lin, X.N. Song, C.K. Wang, W. Hua*, Y Luo*, Carbon 2019, 149, 672-678

[8] Accurate K-edge X-ray photoelectron and absorption spectra of g-C3N4 nanosheet by first-principles simulations and reinterpretations, 

    J. Zhang#, Y. Ma#, S. Wang, J. Ding, B. Gao, E. Kan, W. Hua*PCCP 2019, 21, 22819

    [2019 Hot PCCP Article]

[9] Monitoring conical intersections in the ring opening of furan by Attosecond Stimulated X-ray Raman Spectroscopy,

    W. Hua#, S. Oesterling#, J. D. Biggs, Y. Zhang, H. Ando, R. de Vivie-Riedle, B. P. Fingerhut, and S. Mukamel, Struct. Dyn. 2016, 3, 023601.  

    [Most Read Articles in Structural Dynamics in 2016]

[10] Geometry optimizations and vibrational spectra of large molecules from a generalized energy-based fragmentation approach, 

    W. Hua, T. Fang, W. Li, J. G. Yu, S. Li*,  J. Phys. Chem. A 2008, 112, 10864. 

#共同一作  *通讯作者


软件程序贡献:

作为主要作者及参与编写了光谱计相关程序包:

1. 多参考态水平下的超快非线性X射线光谱模拟 

  W. Hua, Y. Luo, S. Mukamel, Multi-Configurational methods for ultrafast NOlinear X-ray spectra (MCNOX), version 1.0, 2019

2. 软X射线光谱模拟平台

   W. Hua, Y. Luo, Platform for simulation of soft X-ray spectroscopy (PSSXS), version 1.0, 2023.

3. 波包动力学计算X射线光谱

  W. Hua, M. Wei, XspecTime, version 0.9, Nanjing University of Science and Technology, 2023

4. 晶体材料X射线光谱的QM/MM模拟

   G. Ge., W. Hua,  Specryst, ver.1.0; Nanjing University of Science and Technology: Nanjing, 2022.

5. DynaVib 电声耦合高精度光谱(参与,拓展到X射线谱)

   G. Tian, S. Duan, W. Hua, Y. Luo, DynaVib, version 1.0, 2012, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden

6. LSQC 低标度量子化学(参与,主要负责分子片段方法的红外、拉曼光谱计算功能)

S. Li∗, W. Li, T. Fang, J. Ma, W. Hua, S. Hua, and Y. Jiang, Lower Scaling Quantum Chemistry (LSQC) Program, version 1.1, Nanjing University 2008

(No. 2006SR09617,http://itcc.nju.edu.cn/lsqc/)


更多自主编程与数据库信息,请见英文主页  http://jszy.njust.edu.cn/lxy/hwj_en/list.psp

For more information on in-house programs and databases, see http://jszy.njust.edu.cn/lxy/hwj_en/list.psp



其他

研究团队:

目前团队还有左俊祥副教授,博士生4人,硕士生4人。每位研究生有独立、独特的研究方向,组内有友好、相对宽松的学习与研究氛围,有校外合作交流、共同指导、游学、参会机会可供选择。

2023年,1名学生魏敏锐同学入选南京理工大学优秀博士生培养项目(全学院仅三人)。

2022年,组内4名学生(3名博士、1硕士)获得了一等奖学金。


Prof. Weijie Hua

Assoc. Prof. Junxiang Zuo

PhD students

  Sheng-Yu Wang (PhD 2019, joint student 2018) Metallo-enzymes, XAS

  Jun-Rong Zhang ( PhD 2020, joint student 2018-2019) XPS

  Guoyan Ge (PhD2020, Master 2019) QM/MM, transient spectroscopy

  Minrui Wei (PhD2020, Master 2019) Vibronic coupling

Master students

  Yang Xiao (Master 2018) 2D materials

  Lu Zhang (Master 2021) Wavepacket dynamics

  Jinyu Li (Master 2022) Potential energy surface and X-ray spectra (co-supervised by JZ)

  Ying Xing (Master 2023) Potential energy surface (co-supervised by JZ) 


招研究生:

欢迎对物理、化学、材料、生物领域理论计算研究感兴趣的硕士研究生、博士研究生加入研究团队学习。

硕士: 0702 物理学

10)X射线光谱学与超快动力学

博士: 0702 物理学

11、X射线光谱学
12、超快动力学
13、材料(含能/发光/二维/MOF等)的电子结构、激发态与光谱


招博士后:

欢迎有(满足以下其中一项即可)理论计算研究背景/经历的博士后加入研究团队工作。按照南京理工大学规定待遇标准。

1)有任意语言的编程经验,或物理、化学领域理论方法发展研究的经历

2)分子动力学,特别是势能面、波包动力学、非绝热动力学相关的研究经历

3)分子物理,特别是多参考水平电子结构计算相关研究的经历

4)理论化学/量子化学,特别是多参考量子化学计算、光化学模拟相关的研究经历

5)分子与材料的光谱、非线性光学相关研究经历


领域入门参考: 

[1] W. Hua, B. Gao, Y. Luo, 化学进展 2012, 24, 964, First-principles simulation of soft X-ray spectroscopy, https://manu56.magtech.com.cn/progchem/EN/Y2012/V24/I06/964, 期刊网站高下载文章(所有时间排名第5)

[2] W. Hua, Structure and spectroscopy of bio- and nano-materials from first-principles simulationsISBN:978-91-7415-928-8, Stockholm: Universitetetsservice AB, Sweden, 2011, https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:407490/FULLTEXT01.pdf