刘文剑

男， 山东大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

1985.9-1989.7 山东大学化学系，学士
1989.9-1992.7 山东大学化学系，硕士
1992.9-1995.7 北京大学化学系，博士
1995.9-1997.12 德国马普协会复杂物理系统研究所，博士后
1998.1-2001.12 德国鲁尔-波鸿大学，博士后
2001.12-2018.12 北京大学，教育部长江学者特批教授
2018.12-至今，山东大学，讲席教授

研究领域和兴趣

相对论多体理论

主要业绩

针对量子力学方程HΨ=EΨ的三大要素（哈密顿量H、波函数Ψ、物理性质E[H,Ψ]）进行了深入系统的研究，取得了一系列具有原始创新性的成果：（1）提出了“有效量子电动力学”（eQED）、“准四分量”（Q4C）、“精确二分量”（X2C）等相对论哈密顿量。其中，X2C是相对论量子化学领域中的突破性进展，已成为该领域的主流理论方法，被加入到近20个量子化学计算软件；（2）提出了限制性“先静态再动态又静态”电子波函数构造方案和系列超越传统的强相关方法（SDSCI、SDSPT2、iCI、iCIPT2、iCAS、iCISCF、SOiCI、ICISO等）；（3）在国际上首次实现了完全相对论/精确二分量相对论含时密度泛函理论（4C/X2C-TDDFT）、电子激发态非绝热耦合TDDFT（NAC-TDDFT）、自旋匹配开壳层体系TDDFT（S-TDDFT）、完全相对论/精确二分量相对论核磁共振光谱理论（4C/X2C-NMR）。基于这些理论和方法，主持开发了全功能量子化学计算软件包BDF，并获得广泛应用。
由于对相对论量子化学的杰出贡献，被授予6个国际奖项：“QSCP奖”（第一届获奖者）、“国际量子分子科学院奖”（中国大陆唯一获奖者）、亚太理论与计算化学家协会“Pople奖”和“Fukui奖”（分别为中国大陆第一、二位获奖者）、德国洪堡基金会“Bessel奖”（中国理论化学界第一位获奖者）、国际先进材料协会奖；被国际同行誉为相对论量子化学领域的“学术权威”和“关键人物”，并当选国际量子分子科学院院士、英国皇家化学会外籍会士、亚太理论与计算化学家协会会士、国际先进材料协会会士。

代表成果

1. N. Zhang, Q. Wang, and W. Liu*, MetaWave: A Platform for Unified Implementation of Nonrelativistic and Relativistic Wavefunctions, J. Phys. Chem. A 129(23) (2025) 5170-5188.

2. W. Liu*, Unified construction of relativistic Hamiltonians, J. Chem. Phys. 160 (2024) 084111-24.

3. W. Liu*, Perspective: Simultaneous treatment of relativity, correlation, and QED, WIREs Comput. Mol. Sci. 13 (2023) e1652.

4. C. Wu, N. Corrigan, C. Lim, W. Liu*, G. Miyake,* and C. Boyer*, Rational Design of Photocatalysts for Controlled Polymerization: Effect of Structures on Photocatalytic Activities, Chem. Rev. 122 (2022) 5476-5518.

5. Y. Song, Y. Guo, Y. Lei, N. Zhang, and W. Liu*, The SDS Family of Methods for Strongly Correlated Electrons: Methodology and Benchmarking, Top. Curr. Chem. 379 (2021) 43.

6. Z. Wang, C. Wu, and W. Liu*, NAC-TDDFT: Time-Dependent Density Functional Theory for
Nonadiabatic Couplings, Acc. Chem. Res. 54 (2021) 3288-3297.

7. W. Liu*, Essentials of relativistic quantum chemistry, J. Chem. Phys. 152 (2020) 180901-22.

8. W. Liu, Handbook of Relativistic Quantum Chemistry (Springer, Berlin, 2017).

9. W. Liu*, Big picture of relativistic molecular quantum mechanics, Natl. Sci. Rev. 3 (2016) 204-221.

10. W. Liu*, Advances in relativistic molecular quantum mechanics, Phys. Rep. 537 (2014) 59-89.

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