人物簡介
李家明,1968年台灣大學工學院電機工程系畢業,獲得工程科學學士學位;1974年美國芝加哥大學理學院物理系畢業獲得博士學位;
1974年美國芝加哥大學物理系任職(ResearchAssociate),從事原子動力學基礎研究;
1975-1976年美國匹茲堡大學物理天文系任職(ResearchAssociate),從事量子電動力學套用於原子和分子物理的基礎研究;
1977-1978年美國羅徹斯特大學雷射能量研究所任職(SeniorResearchAssociate),從事與雷射聚變有關的原子物理基礎研究以及雷射聚變理論模擬計算研究;
1979年中國科學院物理研究所副研究員、研究員,從事離化態原子基礎研究、與慣性約束聚變有關的原子物理基礎研究以及原子、分子激發態與動力學的基礎研究;
1991年當選為中國科學院院士;
1997年任清華大學物理系教授、原子分子測控科學研究中心主任從事原子、分子、團簇物理的基礎理論研究。曾獲得國際理論物理中心Kastler獎、中國科學院自然科學二等獎兩次。
李家明研究發展了多通道量子數虧損理論;套用量子電動力學於高能原子過程,闡明了電子軔致輻射過程(高能光子能區)和輻射複合過程的內在關係;建立相對論性多通道量子數虧損理論,為分析高離化度、高Z原子的激發態能級結構建立了理論基礎;建立了非相對論性多重散射的分子自洽場理論計算方法,並闡明分子裡德伯態的電子結構;同時建立了原子超越自洽場的多通道理論計算方法,以闡明電子關聯效應。
職業生涯
1969年赴美國芝加哥大學物理系攻讀博士學位,師從u.Fano教授從事原子物理理論研究;1974年獲得博士學位。1974年,在芝加哥大學物理系任助理研究員,從事原子動力學基礎研究;1974年底前往美國匹茲堡大學物理天文系任助理研究員,從事分子動力學基礎研究以及量子電動力學套用於原子物理之基礎研究。1976年底又前往美國羅徹斯特大學雷射能量研究所任高級助理研究員,從事與雷射聚變有關的原子物理基礎研究以及雷射聚變理論模擬計算研究。李家明1978年底回國,當時便將其教育科研經歷呈報中國科學院,等待分派工作。1978年12月底到中國科學院物理研究所第一研究室工作,任副研究員。李家明根據研究室情況並結合其本人專長而從事離化態原子基礎研究,期望能推動磁約束電漿有關的診斷理論分析研究。同時還繼續進行雷射內爆動力學之基礎研究,並與中科院上海光學精密機械研究所進行理論與實驗相結合的科研協作。
20世紀80年代初期物理所研究工作調整,李家明被分派到第三研究室;該室圍繞著雷射光譜進行研究工作。1983年任研究員、博士生導師,從事原子、分子激發態與動力學之基礎研究。80年代中期科學院不斷進行調整,後來中科院進行改革,李家明建立了原子分子理論研究組。從事原子、分子激發態與動力學之基礎研究。這期間完成相對論多通道量子數虧損理論的建立;為定量分析複雜原子體系的激發態能級結構和其有關動力過程,建立重要理論基礎。同時還繼續進行雷射內爆動力學之基礎研究以及號魄性約束聚變有關的原子物理之基礎研究,闡明雷射內爆微球靶x射線背光四分幅成像的診斷實驗。 當時原子分子物理研究是國內物理研究的薄弱環節,李家明在中國物理學會原子分子專業委員會里倡議國內原子分子物理界可面向國家聚變研究計畫和空間研究計畫來發展原子分子物理學科的研究工作。90年代在中國慣性約束聚變研究計畫執行期間,中國原子分子物理界也積極參與相關的研究工作;使得中國原子分子物理研究能夠獲得應有的發展。
90年代中科院改革深入,物理所科研工作也進行調整,後以凝聚態物理研究為重點對象;李家明課題組進行了相應的延拓,開始從事原子、分子、團簇的基礎理論研究;同時繼續進行與慣性約束聚變有關的原子物理之基礎研究,為中國慣性約束聚變研究計畫的“精密物理化”做出貢獻。1997年李家明調入清華大學物理系任教授和原子分子納米科學研究中心主任。以原子分子層次的超靈敏探測、超靈敏識別、操縱與控制長期牽引目標,開展實驗與理論相結合的科研教學工作。
主要貢獻
李家明長期從事原子、分子物理理論研究。主要貢獻包括:建立並發展多通道量子數虧損理論,並用於定量分析複雜原子、分子體系的激發態、能級結構和其有關動力過程。直接計算多通道量子數虧損理論的物理參數,即散射矩陣的本徵值和本徵矢量,為定量分析複雜原子體系的激發態能級結構和其有關動力過程建立重要理論基礎,並為中國慣性約束聚變研究計畫的“精密物理化”做出應有的貢獻;建立分子多重散射理論計算方法能夠計算量子數虧損理論的分子物理參數。根據該理論,定量闡明分子內殼層近閾能級結構以及相應分子內殼層x射線吸收譜。從事原子分子物理、計算物理、理論物理方面的研究。研究內容圍繞著研究發展量子多體理論和計算方法;可以對原子、分子、團簇體系的物理性質和有關動力過程進行定量的理論計算和描述。面向著納米科學的需要:即原子分子層次超靈敏探測、識別、操縱與控制方面,進行理論計算研究。
(a)套用第一原理分子動力學模擬,研究納米管的性質;探索新型的半導體納米管;研究了各種表面上吸附原子運動的機制。
(b)根據時間關聯函式理論並結合緊束縛分子動力學模擬,研究分子團簇的紅外吸收譜和振動譜,以及電離和離解複合。
(c)研究分子近閾結構;研究分子廣義振子強度;發展超越自洽的分子理論計算方法。
(d)根據相對論多通道理論,研究了原子(離子)的高激發態能級結構和自電離態結構;研究原子的雙激發能級結構,闡明電子關聯作用。
(e)套用R矩陣方法,結合通道方法,研究原子廣義振子強度及振子強度密度規律。
所獲榮譽
第六、七、八、九、十屆的中國政治協商委員會委員
國家科學技術獎勵評審委員會委員
國務院學位委員會物理學科評議組委員
國家人事部博士後流動站物理學科評議組委員
中國物理學會理事,物理學會名詞委員會委員,物理學會原子分子專業委員會主任
攀登項目專家組成員
國家863-416項目專題專家組成員
獲1986年國際理論物理中心的Kastler獎
獲1990年中國科學院自然科學獎二等獎
1990年被評為中國科學院有突出貢獻的中青年專家
1991年國務院頒發為科研事業做出突出貢獻的政府特殊津貼和證書
1991年被評為中國科學院學部委員
1991年被評為中國科學院七五重大科研任務先進工作者
獲1992年中國科學院自然科學獎二等獎
1992年被評為第三世界科學院院士
1994年被國防科學技術工業委員會評為“在863計畫科研工作中的先進個人”
1998年中國工程物理研究院預研基金二等獎
2001年中國人民解放軍總裝備部和國家科技部授予“863計畫十五周年先進個人獎”
國家863-804項目專題專家組成員
國家973項目專家組成員
2002年國家科技部何梁何利科技進步獎