受限條件下液態(tài)／固態(tài)水的微觀(guān)形態(tài)和物理特性
摘要:
水對人類(lèi)生存及自然環(huán)境變化有著(zhù)重要影響，水的形態(tài)和物性研究一直吸引著(zhù)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(tài)和固態(tài)水的微觀(guān)形態(tài)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(shí)驗證實(shí)。首次提出了一個(gè)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(huì )導致其發(fā)生有序－無(wú)序相變，這對揭示冰的許多反?，F象提供了基本依據。在研究中發(fā)現并證明：序參量高的冰表面更有利于吸附水分子，從微觀(guān)尺度上揭示了冰的形核過(guò)程；有效電場(chǎng)會(huì )引起冰表面存在大量的缺陷，這些缺陷通過(guò)多米諾效應是導致在零度下冰表面發(fā)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(huán)境變化的影響。還證明了簡(jiǎn)單金屬表面單層水網(wǎng)絡(luò )由強、弱兩種不同氫鍵構成，發(fā)展了描述其親疏水性規律的微觀(guān)圖像，解釋了實(shí)驗觀(guān)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(xué)家，中國科學(xué)院院士，發(fā)展中國家科學(xué)院院士，美國物理學(xué)會(huì )Fellow，英國物理學(xué)會(huì )Fellow。
1957年出生于沈陽(yáng)。1990年在北京大學(xué)物理系獲博士學(xué)位。1990年至1991年中國科學(xué)院物理研究所博士后。1991年至1995年法國里爾表面與界面實(shí)驗室和美國休斯頓大學(xué)博士后、副研究員。1995年至2009年中國科學(xué)院物理研究所研究員，期間任中國科學(xué)院物理研究所所長(cháng)（1999-2007）；北京凝聚態(tài)物理國家實(shí)驗室（籌）主任（2004-2009）；中國科學(xué)院副秘書(shū)長(cháng)、研究生院常務(wù)副院長(cháng)（2008-2009）。2009年至今北京大學(xué)教授，期間任北京大學(xué)研究生院院長(cháng)、物理學(xué)院院長(cháng)（2009-2011）；北京大學(xué)副校長(cháng)、教務(wù)長(cháng)（2011-2012）；北京大學(xué)常務(wù)副校長(cháng)、教務(wù)長(cháng)（2012-2013）; 2013年3月-2015年2月任北京大學(xué)校長(cháng)；2013年2月至今任中國科學(xué)院副院長(cháng)、黨組成員；2014年6月至今任中國科學(xué)院數學(xué)物理學(xué)部主任。
主要從事凝聚態(tài)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(cháng)動(dòng)力學(xué)以及受限條件下水的復雜形態(tài)等方面做出了有重要影響的工作。已在國際學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文280余篇，其中在Science, Nature，PNAS, Physics Review Letters, J. Am. Chem. Soc上發(fā)表論文40余篇，論文被SCI引用大于7000次，h因子49，在國際學(xué)術(shù)會(huì )議上做邀請報告80余次，獲國家發(fā)明專(zhuān)利6項。 曾獲國家自然科學(xué)二等獎兩次（第一完成人，2004和2011）、第三世界科學(xué)院物理獎、德國洪堡研究獎、何梁何利科技進(jìn)步獎、亞洲計算材料科學(xué)成就獎、世界華人物理學(xué)會(huì )“亞洲成就獎”、“十佳全國優(yōu)秀科技工作者”稱(chēng)號、周培源物理獎等。