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3.2 方 忠 2004年度国家杰出青年科学基金获得者
 方忠研究员的主要研究方向是计算凝聚态物理。在国家杰出青年科学基金资助下,开展的主要工作和取得的主要成果如下：
1. 计算方法与核心软件的发展：
计算凝聚态物理研究前沿领域的一个难点是如何准确有效的计算强关联电子材料的物性。他提出并发展了LDA+Gutzwiller方法，同时开发了一套大型的并行化第一原理计算程序包BSTATE(Beijing
Simulation Tool for Atom
Technology)，能准确有效的研究大型复杂体系及强关联系统。
2. 反常Hall效应的物理本质及其他自旋-轨道相关物理现象的研究：
自从1879年Edwin
Hall观测到霍尔(Hall)效应以来，反常霍尔效应、整数霍尔效应、分数霍尔效应、自旋霍尔效应和轨道霍尔效应等相继在过去的一百多年中被发现或提出，并构成了一个庞大的霍尔效应家族。其中整数霍尔效应和分数霍尔效应的发现者分别在1985年和1998年获得诺贝尔奖，然而对于100多年前发现的反常Hall效应一直没有一个较好的理论描述。方忠研究员深入研究了反常Hall效应的内禀机理，并通过第一原理的计算方法讨论了其与动量空间磁单极的关系，为反常Hall效应这样一个具有100多年历史的量子现象提出了新的物理解释。另外他还开展了关于自旋Hall效应的系统研究。不仅研究了自旋Hall流的许多基本性质，而且还预言了多种可能的实验。最近还预言了能够实现量子Hall效应的实际材料体系。
3. 关联电子系统的物性计算：
电子的电荷、自旋、轨道等自由度的交叉耦合会导致许多新奇量子现象的出现，这些丰富的性质为下一代新型功能材料的设计提供了广阔的天地。方忠研究员通过计算研究了Ca2-xSrxRuO4材料中的轨道选择性Mott转变，为“轨道电子学”的研究提供了一个重要的范例。他利用新发展的LDA+Gutzwiller方法研究了NaxCoO2超导材料的基本电子结构，解释了多个长久争论的电子结构问题。他还在最近关于铁基超导体的机理研究中，预言了母体材料中的条纹自旋密度波相的存在及其与超导态的竞争，随后被美国两个科研小组的中子散射实验证实。
2005年以来，他发表了SCI文章20篇，其中包括Science文章1篇，及Phys. Rev. Lett.文章7篇。在国际学术会议上作邀请报告10余次。方忠研究员现任中科院物理研究所所长助理，量子模拟科学中心主任，中国计算物理学会理事，中国材料学会计算材料分会委员。2006年方忠研究员入选百千万人才工程国家级人选，2007年作为首席科学家承担科技部量子调控重大研究计划的项目，2008年作为学术带头人获得基金委群体项目支持；2008年获得茅以升北京青年科技奖，2008年获得国际理论物理中心颁发的ICTP奖。 |
