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男, 复旦大学, 教授/研究员/教授级高工或同等级别
学习/工作经历
2003年本科毕业于厦门大学。
2010年和2011年分别于厦门大学化学系和瑞典皇家理工学院获得双博士学位。
2012年依托德国马普学会Fritz-Haber研究所理论系开展博士后工作,并于2014年独立创建课题组任课题组长。
2018年入选中组部青年高层次人才后加入复旦大学化学系。
研究领域和兴趣
理论化学和计算化学
主要业绩
长期致力于电子结构理论前沿研究,是国际上少数同时深耕高等级密度泛函(DFT)方法开发、核心算法创新与计算程序自主化的团队领衔者。围绕“理论原创—算法突破—软件自主”全链条创新体系,取得以下系统性突破:
一、理论原创:提出XYG3型双杂化(xDH)泛函理论体系。 基于绝热连接形式和Görling-Levy微扰展开至二阶,原创提出含三个混合参数的XYG3双杂化泛函,在交换项中引入非局域轨道依赖的精确交换,在相关项中通过PT2双激发引入未占据Kohn-Sham轨道信息。该泛函可高效精准描述主族元素体系的热化学、反应能垒及非键相互作用。奠基性成果发表于PNAS(2009, 106, 4963),入选“中国百篇最具影响力国际学术论文”。在此基础上,进一步发展为xDH泛函族,实现从有限分子体系到拓展周期体系的统一精准描述。
二、算法突破与软件自主:领衔开发国产电子结构计算软件REST。 针对高精度电子结构方法计算标度高的瓶颈,领衔开发基于Rust语言的电子结构计算工具包REST(Rust-based Electronic Structure Toolkit,软著2023SR0893053)。REST凭借Rust语言的内存安全性和零成本抽象特性,实现了高并发效率与卓越计算性能的统一。实现了CCSD(T)方法的万核级高效并行计算,突破了从分子体系到固体体系及多相催化表界面精准模拟的计算瓶颈,为复杂催化体系的理性设计提供了自主可控的计算工具。
发表第一作者/通讯作者SCI论文60余篇,涵盖PNAS、Phys. Rev. Lett.、Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、CCS Chem.等化学与物理领域顶级期刊。撰写出版国际首部双杂化泛函专著《A New-Generation Density Functional toward Chemical Accuracy for Chemistry of Main Group Elements》(Springer, 2014)。
研究成果获2019年教育部自然科学一等奖(“密度泛函理论新进展”,排名第二);个人获2018年第八届中国化学会唐敖庆理论化学青年奖;2021年获国家杰出青年科学基金。主持海外高层次人才引进项目、国家自然科学基金面上项目、基金委重大项目课题等。上述工作形成了“理论原创—算法突破—软件自主”的全链条创新体系,为复杂催化体系的智能设计奠定了方法论与计算工具基础。
代表成果
1. Zhang, Igor Ying; Xu, Xin, A New-Generation Density Functional, Springer Heidelberg New York Dordrecht, 2014 London.
2. 张颖; 徐昕, 基于Rust语言的电子结构程序包软件, 2023SR0893053, 原始取得, 全部权利, 2022-12-06.
3. Zhang, Ying; Xu, Xin*; Goddard William A III*, Doubly hybrid density functional for accurate descriptions of nonbond interactions, thermochemistry, and thermochemical kinetics, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 106 (13): 4963-4968, (2009), DOI: 10.1073/pnas.0901093106.
4. Zhang, Igor Ying; Xu, Xin*; Jung, Yousung*; William A. Goddard III*, A fast doubly hybrid density functional method close to chemical accuracy using a local opposite spin ansatz, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108(50): 19896--19900, (2011). DOI: 10.1073/pnas.1115123108.
5. Zhang, Igor Ying*; Rinke, Patrick; Perdew, John P; Scheffler, Matthias, Towards Efficient Orbital-Dependent Density Functionals for Weak and Strong Correlation, Physical Review Letters, 117(13): 133002, (2016). DOI: 10.1103/PhysRevLett.117.133002.
6. Shen, Tonghao; Zhu, Zhenyu; Zhang, Igor Ying*; Scheffler, Matthias, Massive-Parallel Implementation of the Resolution-of-Identity Coupled-Cluster Approaches in the Numeric Atom-Centered Orbital Framework for Molecular Systems, Journal of Chemical Theory and Computation, 15(9): 4721--4734, (2019). DOI: 10.1021/acs.jctc.8b01294.
7. Zhe-Ning Chen; Tonghao Shen; Yizhen Wang; Igor Ying Zhang*, Accurate Description of Catalytic Selectivity: Challenges and Opportunities for the Development of Density Functional Approximations, CCS Chemistry, 3(1): 136-143, (2021). DOI: 10.31635/ccschem.020.202000635.
8. Wang, Yizhen; Li, Yajing; Chen, Jun; Zhang, Igor Ying*; Xu, Xin*, Doubly Hybrid Functionals Close to Chemical Accuracy for Both Finite and Extended Systems: Implementation and Test of XYG3 and XYGJ-OS, JACS Au, 1(5): 543--549, (2021). DOI: 10.1021/jacsau.1c00011.
9. Wang, Yizhen; Lin, Zihan; Ouyang, Runhai; Jiang, Bin; Zhang, Igor Ying*; Xu, Xin*, Toward Efficient and Unified Treatment of Static and Dynamic Correlations in Generalized Kohn–Sham Density Functional Theory, JACS Au, 4(8): 3205-3216, (2024). DOI: 10.1021/jacsau.4c00488.
10. Zhiyun Li; Tianyi Gao; Shirong Wang; Sheng Bi; Rulin Feng; Zhenyu Zhu; Yilin Zhao; Wenjie Yan; Lingyue Yu; Qirui Gao; Zihan Lin; Jianming Wu; Igor Ying Zhang*; Xin Xu*, REST: Embracing the Rust Programming Language for Modern Electronic Structure Theory, Chinese Journal of Chemical Physics, 38(6): 788-796, (2025). DOI: 10.1063/1674-0068/cjcp2510156.
*以上信息由高级会员个人更新和维护。