花伟杰
  • 出生年月:1982年5月
  • 籍贯:江苏南通
  • 民 族: 汉族
  • 政治面貌: 中国共产党党员
  • 最后学历: 博士研究生
  • 最后学位: 理学博士
  • 技术职称: 教授
  • 导师类别: 博士生导师
  • 邮箱:wjhua@njust.edu.cn
访问次数 49030 次
更新日期 2024年8月27日
指导学科
  • 主学科0805 材料科学与工程【博士生导师】
  • 二级学科
  • 研究方向
  • 跨学科0702 物理学【硕士生导师】
  • 研究方向
     
    硕士:  物理学(专业代码:0702
        方向1)X射线光谱学与超快动力学
    博士: 物理学(专业代码:0702
        方向1)  小分子超快动力学与超快X射线光谱(理论)
        方向2)  二维材料及表面化学反应的X射线光谱表征(理论)
        方向3)  晶体材料的荧光、磷光、X射线光谱与光物理机制研究(理论)
     
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    常年招收对物理、化学、材料、生物领域理论计算研究感兴趣的硕士研究生、博士研究生进组学习。

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    研究领域:  X射线光谱学与超快动力学
    研究性质: 理论模拟(利用软件解量子力学薛定谔方程)
    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、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。研究组与中国、欧洲(瑞典、德、意)、美国的理论与实验组有广泛的交流与合作。
    领域入门文章: [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
     

    研究团队: 目前团队还有副教授1名,博士生4人,硕士生3人。每位同学有独立、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。2022年,组内4名学生(3名博士、1硕士)获得了一等奖学金。

     
        
     
     

  • 专业学位
  • 研究方向
招生意向

 

硕士

 0702 物理学

研究方向:

   10)X射线光谱学与超快动力学

博士

0702 物理学

研究方向: 

    11)  小分子超快动力学与超快X射线光谱(理论)
    12)  二维材料及表面化学反应的X射线光谱表征(理论)
    13)  晶体材料的荧光、磷光、X射线光谱与光物理机制研究(理论)
 

 

关于硕士研究生选导师:

建议学生尽早联系各个潜在导师先谈谈,互相了解一下情况,不要等到最后的“师生双选会”直接填表!(我的办公室:物理学院746)

工作经历
(1) 2016.12至今,南京理工大学,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(Royal Institute of Technology, Sweden),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(University of California, Irvine, USA),博士后,合作导师:Shaul Mukamel 院士
(4) 2011.5-2013.3   瑞典皇家工学院(Royal Institute of Technology, Sweden),博士后,合作导师:罗毅教授
教育经历
(1) 2007.12-2011.4  瑞典皇家工学院(Royal Institute of Technology, Sweden),生物技术学院,理论化学与生物系,生物技术博士(理论化学专业方向)。
博士论文: Structure and spectroscopy of bio- and nano-materials from first-principles simulations。导师:罗毅教授
(2) 2004.9-2010.12   南京大学,化学化工学院,理论与计算化学研究所,化学博士(理论化学专业方向)。
博士论文: 计算大分子基态电子结构和性质的近似方法:算法发展与应用。 导师:黎书华教授
(3) 2000.9-2004.6   南京大学,化学化工学院,化学系, 理学学士,化学本科。
本科论文: 稀溶液中高分子构象的蒙特卡洛模拟 导师:黎书华/马晶教授
2000.9-2002.6   南京大学,基础学科教育学院(现匡亚明学院)基地班,本科大理科强化教育
(4) 1997.9-2000.6  江苏省如东高级中学
获奖、荣誉称号

2017 江苏省“双创”计划双创博士

2016 入选南京理工大学"青年拔尖人才选聘计划"

社会、学会及学术兼职

中国物理学会会员、中国化学学会会员、江苏省物理学会会员。

Phys. Rev. Lett., Chem. Sci., Chem. Comm., J. Phys. Chem. Lett., J. Phys. Chem.,PCCP,New J. Chem.,Chem. Eur. J., Chem. Phys.,Chem. Phys. Lett.,Phys Lett A等杂志审稿人。

科研项目

主持国家级科研项目:

(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]

(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]

(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]

 

主持省级科研项目:

(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]

 

 

发表论文

 

代表性论文

 

[1] Mapping Hydrogen Positions along the Proton Transfer Pathway in an Organic Crystal by Computational X ray Spectra, G. Ge, J.-R. Zhang, S.-Y. Wang, M. Wei, Y. Ji, S. Duan, K. Ueda, W. Hua*, J. Phys. Chem. Lett. 2024, 15, 23, 6051–6061

[2] Global Impact and Balancing Act: Deciphering the Effect of Fluorination on B 1s Binding Energies in Fluorinated h-BN Nanosheets, Y. Xiao#, J.-R. Zhang#, S.-Y. Wang, W Hua*, Prec. Chem. 2024, 00, 00

[3] 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

[4] Interpreting the Cu−O2 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

[Supplementary journal cover]

[5] 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

[6] 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

[Supplementary journal cover]

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

[7] 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

[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] 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

 

#共同一作  *通讯作者

 

科研创新

软件程序贡献:

http://jszy.njust.edu.cn/lxy/hwj_en/list.psp

 

教学活动

1、《现代电子结构理论》(Modern Electronic Structure Theory),博士生(理学院、化学化工学院、材料学院;课程编号:B113B011),3学分,2020春开始。

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),本科生新生研讨课(课程编号:YT000095,  1学分,2020春开始。

 

指导学生情况

 

1. 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。

2024年,张璐同学被评为优秀毕业生。

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名硕士)获得了一等奖学金。


Prof. Weijie Hua

Assoc. Prof. Junxiang Zuo

PhD students

  Sheng-Yu Wang (PhD, graduated 2024) Transition metal complexes

  Jun-Rong Zhang (PhD, graduated 2024) Two-dimensional materials

 (毕业去向:山东理工大学 讲师)

  Guoyan Ge (PhD, graduated 2024) Ultrafast X-ray spectroscopy

 (毕业去向:山东大学 博士后) 

  Minrui Wei (PhD, graduated 2024) Vibronic coupling

  Qingfang Mu (PhD student since 2024) MOF

Master students

  Yang Xiao (Master, graduated 2023) Fluorination on 2D materials

  Lu Zhang (Master, graduated 2023) Wavepacket dynamics

  Jinyu Li (Master student since 2022) X-ray astronomy (co-supervised by JZ)

  Ying Xing (Master student since 2023) PES and reactions (co-supervised by JZ) 

 

2. 招硕士研究生:

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

关于硕士研究生选导师:

建议学生尽早联系各个潜在导师先谈谈,互相了解一下情况,不要等到最后的“师生双选会”直接填表!(我的办公室:物理学院746)


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

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

4. 招博士后(Postdoc):

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(年薪30万,帮助申请江苏省卓越博士后、博新计划等)。

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

江苏省卓越博士后:

https://rs.njust.edu.cn/a7/ea/c13149a305130/page.htm

5. 招本科生(完成毕业论文)

指导本科毕业论文:

2018.5(物理系2人)

    Xinzhe Du (中科大读研), Zuoyu Huang

2019.5(物理系1人,计算机系1人)

    Kaijun Shen(Rice大学读研), Haodong Yang

2020.5(物理系1人-校内导师))

    Wei Lin (华东师范大学读研)

2021.5(物理系1人,数学系1人)

    Longhui Deng, Zhuowen Zhang

2022.5(化院1人-校内导师)

    Guangda Luo (中科大读研)

2023.5 (物理1人)

    Haokan Jia

2024.5(物理系1人,化院1人-校内导师))

    Chenqian Jiao (中科大读研)Hengjia Zhang(中科大读研)

组内本科生:

    Cheng Zhang, Haoyu Liu, Jingfang Liu

 

6. 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 simulations, ISBN:978-91-7415-928-8, Stockholm: Universitetetsservice AB, Sweden, 2011, https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:407490/FULLTEXT01.pdf