首页 -> 2020年度求是杰出青年学者奖

杨天罡

 

        我的主要研究方向是分子反应动力学。分子反应动力学是研究基元化学反应微观机理的一门学科,它在化学激光,大气、燃烧以及星际化学中有着非常重要的实际应用。分子反应动力学实验的关键是如何获得从反应物到产物的全部信息,进而实现对化学反应过程的控制。这实际上是一项非常艰巨的任务,因为化学反应速度非常快,一般在纳秒量级,而反应的过渡态是在皮秒或飞秒量级。做这样的研究通常是没有商用化的仪器的,因此我们的实验需要首先研制特定的实验装置,并会大量用到不同波段的激光器对反应产物进行探测,同时对反应物的量子态进行预先选择。

        我的研究工作主要集中在认识反应过渡态结构以及研究低温下化学反应中的量子隧穿效应。我们通过利用自主研发的高能量激光系统,首次探测到了Cl+HD(v=1)体系中的化学反应共振现象。并结合精确的量子动力学计算发现共振主要来源于振动激发的反应物分子,发现类似的共振现象广泛存在于化学反应中,证明了化学反应共振的普遍性。另外通过改进交叉分子束装置研究了低温下F+H2反应的特性。首次观测到该反应在低温下由反应共振引起的量子隧穿效应对反应速率的增强作用,解释了F+H2在低温下的反应机理。为星际化学提供了温度低至1 K的迄今最精确的速率常数信息。我近期的研究方向侧重于低温离子分子反应以及超冷化学,将重点研究低温下一些重要化学反应中的量子效应以及动力学特性。

 

        杨天罡,1986年12月出生,2009年本科毕业于大连理工大学物理系。2015年博士毕业于大连理工大学物理化学专业。2016年至2019年在美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)物理与天文系进行博士后研究。2019年11月全职回国加入南方科技大学,任课题组长,博士生导师。

        杨天罡博士从事研究工作以来,紧密围绕反应共振态在化学反应中的作用、量子隧穿效应在星际化学中的应用以及低温离子分子反应动力学开展了一系列工作,并取得了一系列原创性的成果。已在Science、Nature Chemistry 等国际权威期刊上发表多篇文章。

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