南京大学化学与化工学院物理化学马海波

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马海波，南京大学化学化工学院教授、博士生导师，长期从事强关联与复杂体系激发态的量子化学方法发展、程序开发及其应用研究。先后获德国洪堡学者奖学金（2007-2009）、国家自然科学基金优秀青年基金（2017）、中国化学会唐敖庆理论化学青年奖（2018）、教育部自然科学一等奖（2019，排名第4）等学术奖励和项目资助。

姓名：马海波　　　　

性别：男　　
职称：教授　　　　

学院：化学化工学院
研究方向：纳米生物与医学，膜模拟化学（1）磁靶向纳米给药体系研究（2）多功能纳米磁性材料的制备及其生物医学应用（3）两亲生物分子与膜模拟体系相互作用。

所获奖励
　　南京大学人才引进培养基金[项目负责人]
　　国家自然科学基金青年基金（21003072/B0302，有机太阳能材料光电转换机制的动态模拟研究，2011-2013）[项目负责人]
　　科技部973课题（2011CB808604，不饱和烃高效转化中的多尺度理论研究）[参加项目]
　　国家自然科学基金重大计划培育基金（91122019/B040306，基于主族单线态双自由基的晶态导电聚合物的合成、表征和性能研究）[参加项目]

研究兴趣

　　凝聚相电子激发态的量子化学新算法与通常的基态化学相对应，在现代分子光化学研究中，通过对分子激发态的研究所建立的新概念、新理论和新方法，大大拓宽了人们对物质世界认识的深度和广度，为了解自然界的光合作用、生命过程、太阳能开发、环境保护以及寻找新材料和开创新的反应提供了重要的基础。但是，相对于电子基态，电子激发态呈现出更强的电子相关特征，而传统的量子化学方法描述大体系的电子相关问题受到庞大计算量的巨大挑战。缺乏专门适用于电子激发态的新的线性标度电子结构计算方法已变成目前凝聚相光化学理论发展的一个亟待突破的瓶颈。我们正发展有效哈密顿与分子片相结合的改进重整化群方法，有望实现凝聚相电子激发态计算的线性标度化、突破电子激发态高级别计算所能处理体系的大小的限制，从而开创凝聚相光化学理论研究新局面。   
　　超临界流体溶剂的微观形态与电子结构由于转化率高、反应速率快、选择性高、环境友好等特点，20世纪90年代以来，超临界条件下的化学反应受到了广泛的重视。然而，由于超临界流体本身的一些特性，其应用不是简单的溶剂替代，有许多重要问题有待研究和解决。超临界态化学反应研究已成为近年发展起来的一个新兴研究领域。超临界条件下，流体的分子间作用力与常温常压下的形式与大小都有显著区别，引起了超临界流体独特的微观聚集行为。超临界流体的微观聚集行为对超临界态化学热力学性质的影响是发展超临界技术的重要基础问题，亟待理论阐明。针对这一问题，我们发展了量子化学、分子动力学、统计力学相结合的多尺度方法，建立适用于超临界态的动力学方案，研究了外界条件对超临界水的氢键和微观结构序及其电子结构的影响，并发现：角度取向结构序的密度敏感性是超临界流体性质对外界条件敏感性的来源、而微观聚集引起的平移不变性是维持超临界流体共性的重要原因，丰富人们对超临界流体科学的理解。
　　新型有机光电材料的结构与功能的关系有机电子材料与传统无机材料不同，电子-电子作用和电子-声子作用都很重要，传统量子化学方法对其精确描述很困难，此课题一直是理论化学的一个难题。我们将固体理论物理中的密度矩阵重整化群方法引入半经验量子化学模型的求解，并进一步发展了量子多体方法与经典分子动力学相结合的非绝热动态模拟方法，实现了对有机电子材料各种物理化学性质和行为的可靠静态计算和动态模拟，成功解释了以前理论计算不能解释的一些实验现象：如聚乙炔的自旋分布特征和极化子在高电场下解离阀值等。