熊大兴
教授
一、教育、工作经历:
1997.09-2001.06 福建省将乐县第一中学 高中;
2001.09-2005.07 厦门大学物理与机电工程学院 物理系 物理学 本科;
2005.09-2010.09 厦门大学物理与机电工程学院 物理系 理论物理学 博士(硕博连读), 导师:赵鸿教授(也受到了同组的王矫教授和张勇副教授的悉心指导);
2011.02-2014.06 福州大学物理与信息工程学院 物理系 讲师;
2014.07-2018.07 福州大学物理与信息工程学院 物理系 副教授 [期间2016.11-2017.04 以色列巴伊兰(Bar-Ilan)大学 访问学者 指导教授:Eli Barkai];
2018.07- 福州大学物理与信息工程学院 物理系 教授(破格) [2018.10 增选为博士生导师];

二、获得省、校级奖励:
2016.05 入选福建省高校杰出青年科研人才培育计划;
2016.09-2019.09 受聘福州大学 旗山学者;
2017.04 获福建省自然科学杰出青年基金 资助;
2017.05 获第六届福州大学杰出青年教师励志奖;
2018.02 入选福建省第三批特支“双百计划”青年拔尖创新人才;
2018.08 获第三届福州大学“阳光奖教金”

三、国内外学术交流:
2013.08 第二届全国统计物理与复杂系统学术会议暨第七届海峡两岸统计物理研讨会,曲阜师范大学,作分会小报告;
2015.07 第三届全国统计物理与复杂系统学术会议,兰州大学,作分会小报告;
2015.09 Workshop "Discrete Breathers in Crystals", Ufa, Russia (俄罗斯乌法),担任Organizing Committee(组委会成员),作口头报告交流;
2016.05 WILHELM UND ELSE HERAEUS-SYIGTUNG Seminar No. 617 "Quantifying Complex Transport with Levy walks: From Cold Atoms to Humans and Robots", Bad Honnef, Germany (德国巴特洪内夫),Poster (张贴海报)交流;
2016.07 KITPC (中科院卡弗里理论物理研究所) 举办的 "Nonequilibrium processes at nanoscale"研讨会,中科院理论物理所,受邀听众;
2016.11 Workshops "Nonlinear theory and its application" and "Nonlinear energy localization in crystal and related media", 日本 汤河源、日本 京都大学;作分会口头报告;
2017.04 被邀请为国家自然科学基金委物理二处通讯评审专家;
2017.05 热传导研讨会2017,扬州大学,邀请报告;
2017.07 第四届全国统计物理与复杂系统学术会议暨海峡两岸统计物理研讨会,陕西师范大学,作分会小报告;
2017.07 被美国物理学会Physical Review系列期刊邀请为审稿人;
2018.01 Workshop"International Symposium on Intrinstic Localized Modes: 30th Anniversary of Discovery", 日本 京都,作了题为"Using Hilbert transform and classical chains to simulate quantum walks"的口头报告;
2018.10 热传导研讨会2018,厦门大学 and 华侨大学,邀请报告;
2018.11 第十届亚太动力学会议(DDAP 10),华侨大学, 分会小报告;
2019.02 与俄罗斯科学院金属超塑性物质问题研究所Sergey V. Dmitriev教授合作编写书“A Dynamical Perspective on the phi^4 Model:Past, Present and Future (Part of the Nonlinear Systems and Complexity book series (NSCH, volume 26))”的第13章“Effects of Discrete Breathers on Thermal Transport in the \phi^4 Lattice (pp 281-308)”[Springer 出版,doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-11839-6_13]上线;
2019.06 参加兰州大学举办的中德双边学术交流会议(Sino-German Bilateral Symposium): Anomalous and Non-Ergodic Diffusion: Modeling, Theory, Application, and Simulation;
2019.07 参加第五届全国统计物理与复杂系统学术会议,中国科技大学,分会报告;
2019.08 参加第十届海峡两岸统计物理研讨会,台湾 淡江大学,分会报告;
2019.09 参加全国热传导会议(WTT2019),武汉,荷田大酒店,邀请报告
2019.11 Thermalization, Many Body Localization, Hydrodynamics, 印度国际理论科学中心(ICTS),班加罗尔,被录取听众、学习者;
2019.12 The 2019 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA 2019), 马来西亚,吉隆坡, “Nonlinear Waves and Localizations Session”special分会报告人;
2020.6.22 XLVIII International Summer School { Conference Advanced Problems in Mechanics:Minisymposium “Heat/energy transport in discrete systems”分会报告人

四、代表性工作:
(1) Daxing Xiong, Jiao Wang, Yong Zhang, and Hong Zhao, Heat conduction in two-dimensional disk models, Physical Review E 82, 030101(R) (2010).
主要创新点:提出了类比于二维石墨烯材料热传导测量实验的研究二维热传导的圆盘理论模型,通过该模型发现了二维情形下热传导率\kappa随尺寸L“对数的幂律”的一般性的发散规律:\kappa ~ (ln L)^{\alpha} (1<=\alpha<=2)。该规律的两端一方面验证了模耦合[Phys. Rep. 377, 1 (2003)]、流体力学重整化群方法[PRL 89, 200601 (2002)]、带随机动力学的简谐势下的精确可解模型[PRL 96, 204303 (2006)]给出的在\alpha=1情形下的理论预言;另一方面也证实了在非简谐势下的随机动力学模型[Comm. Math. Phys. 287, 67 (2009)]给出的可能的理论预言上限\kappa ~ (ln L)^2。此外,我们提出的模型被类似地运用到设计二维石墨烯圆盘来制作高效的功能材料[Sci. Rep. 5, 14878 (2015)]。

(2) Daxing Xiong, Jiao Wang, Yong Zhang, and Hong Zhao, Nonuniversal heat conduction of one-dimensional lattices, Physical Review E 85, 020102 (R) (2012).
主要创新点:从具有高阶声子色散的次近邻晶格系统(内压力为0)出发,首次把在材料领域内采用的高效的“反扰动非平衡分子动力学法”运用到热传导问题的理论研究,发现了一维系统热传导的空间标度指数并不像领域内所认为的那样具有很强的普适性,而是非普适的!进一步,我们从从带内呼吸子散射声子程度的异同的独特微观视角阐述了非普适性背后的机制。这一结果受到了西班牙P. I. Hurtado和 P. L. Garrido 两位研究者类似工作的支持[Sci Rep 6, 38823 (2016)],并被综述文章[S. Liu, X. F. Xu, R. G. Xie, G. Zhang, and B. W. Li, Anomalous heat conduction and anomalous diffusion in low dimensional nanoscale systems, Eur. Phys. J. B 85, 337 (2012)]重点引用,还被中文书籍:“从动力学到统计物理学,郑志刚,胡岗著 (北京大学出版社,2016 年10 月第1版)”和“纳米材料热传导,段文晖,张刚编著(科学出版社,2017 年1 月第1版)”所摘录。

(3) Daxing Xiong, Felix Thiel, and Eli Barkai, Using Hilbert transform and classical chains to simulate quantum walks, Physical Review E 96, 022114 (2017).
主要创新点:在文章的预印版本[arXiv:1606.04602]中提出了“声子行走”的概念。运用此概念对各类可积多体哈密顿系统的弹道热输运分布函数给出了理论预测。进一步,在文章正式出版版本,证明了该类系统的热输运分布函数实际上可以用希尔伯特数学变换来构造,由此为实现用经典系统模拟量子行走提供了可靠的理论依据。这一结果同时还为理解可积线性系统的弹道热输运分布函数提供了一个独特的视角。

(4) Daxing Xiong, Observing golden-mean universality class in the scaling of thermal transport, Physical Review E 97, 022116 (2018).
主要创新点:在一类纯四次方非线性晶格(内压力为0)中以高精度的数值结果显示了黄金数标度指数的存在,并指明这一普适类与热模与声模的交叉关联的异常缓慢衰减密切相关。因此把由流体力学模间的相互作用而引起的交叉关联突显出来,也解释了热输运分布函数边缘峰存在的可能的机制。进一步,考虑内压力的作用后,揭示了流体力学模间负关联效应。这一负的关联会使交叉关联峰被扭曲,直至消失,期间还伴随着结构相变的发生。这一转变过程为新的标度指数产生的机制提供了可能的线索。在该工作的投稿阶段,曾收到了非线性涨落流体力学提出者H. Spohn(2019年玻尔兹曼奖得主)的来信讨论讨论,得益于与他的讨论,论文中增加了关于涨落流体力学理论在这一系统下数值验证的讨论。

(5) Daxing Xiong and Yong Zhang, One-dimensional superdiffusive heat propagation induced by optical phonon-phonon interactions, Physical Review E 98, 012130 (2018).
主要创新点:发现了一类没有声学声子的、动量不守恒的系统的异常超扩散热输运行为:即热输运的分布函数没有边锋(声模)但仍显示出superdiffusive的行为。进一步,我们揭示了该行为背后的光学声子—声子相互作用的微观物理:即不同于传统的长波声学声子(快声子)衰减缓慢,光学声子会表现出慢声子的慢衰减行为。这一工作引发了意大利研究热输运方面的知名学者Stefano Lepri和Roberto Livi等的兴趣,他们在最新的一篇工作[Chaos, Solitons and Fractals 117 (2018) 249-254]中引用了我们的结果。进一步,Livi教授在2020年出版的short review[J. Stat. Mech. (2020)034001]中有花大篇幅介绍本篇工作。

(6)Jianjin Wang, Sergey V. Dmitriev, and Daxing Xiong, Thermal transport in long-range interacting Fermi-Pasta-Ulam chains, Phys. Rev. Research 2, 013179 (2020)
这篇工作第一次明确给出了长程相互作用的FPU链的热传导新规律,并揭示了该规律背后隐含的可能的微观动力学图像。发表在PR Research上的说明为:“This paper reveals an intrinsic feature of thermal transport underlying a long-range interacting Fermi-Pasta-Ulam chain, showing a high length-divergence of thermal conductivity. Its mechanism is related to a new heat diffusion process, responsible by the peculiar traveling discrete breathers’ dynamics and their weak interactions, resulted from system’s weaker chaotic property.”


联系方式:Email: xmuxdx@163.com; phyxiongdx@fzu.edu.cn
 
 
学术及社会兼职(Academic and social work)  
1国家自然科学基金通讯评审专家
2美国物理学会Physical Reivew Letters/Applied/E期刊 审稿人;还为Proceedings A, Physics Letters A、 Journal of Physics: Condensed Matter、International Journal of Modern Physics B等杂志审理过稿件
 
科研项目(Research project)  
12017J06002一维系统热输运的非普适分布函数、反常标度律及其微观动力学机制25万福建省自然科学基金杰出青年基金2017.4-2020.41项目负责人
211575046低维系统中热输运的反常时空标度及其微观动力学机制72.8万国家自然科学基金2016.1-2019.121项目负责人
3GXRC-1686一维系统反常热运输25万福州大学2016.9-2019.91项目负责人
4830160212016年福建省高校杰出青年科研人才培育计划6万福建省教育厅和福州大学2016,5-2018,51项目负责人
511205032一维非线性晶格模型中离散呼吸子对能量输运行为的影响22万国家自然科学基金2013.1-2015.121项目负责人
62013J05008一维次近邻链下的热传导与能量扩散性质的研究3万福建省自然科学基金2013.1-2015.121项目负责人
711147191非对称ising类神经网络模型重构的理论研究5万国家自然科学基金理论物理专项2012,1-2012,121项目负责人
8022390低维系统中能量输运过程中的微观动力学机制研究5万福州大学科研启动基金2011.4-2013.41项目负责人
 
科技论著(Scientific treatise)  
1Thermal transport in long-range interacting Fermi-Pasta-Ulam chainsPhys. Rev. Research 2, 013179 (2020)美国物理学会SCI通讯
2Thermal rectification in the thermodynamic limitPhys. Rev. E 101, 012125 (2020)美国物理学会SCI通讯
3Effects of Discrete Breathers on Thermal Transport in the φ4 LatticeIn book: Kevrekidis P., Cuevas-Maraver J. (eds) A Dynamical Perspective on the φ4 Model. Nonlinear Systems and Complexity, vol 26. Springer, Cham (2019)Springer其它1
4One-dimensional superdiffusive heat propagation induced by optical phonon-phonon interactionsPhys. Rev. E 98, 012130 (2018)美国物理学会SCI1
5Interaction of longitudinal phonons with discrete breather in strained grapheneEur. Phys. J. B 91, 163 (2018)SpringerSCI其它
6Discrete breathers assist energy transfer to ac-driven nonlinear chainsPhys. Rev. E 97, 022217 (2018)美国物理学会SCI2
7Observing golden-mean universality class in the scaling of thermal transportPhys. Rev. E 97, 022116 (2018)美国物理学会SCI独立撰编写
8Crossover from ballistic to normal heat transport in the φ4 lattice: If nonconservation of momentum is the reason, what is the mechanism?Phys. Rev. E 96, 042109 (2017)美国物理学会SCI1
9Using Hilbert transform and classical chains to simulate quantum walksPhys. Rev. E 96, 022114 (2017)美国物理学会SCI1
10Heat perturbation spreading in the Fermi-Pasta-Ulam- β system with next-nearest-neighbor coupling: Competition between phonon dispersion and nonlinearityPhys. Rev. E 95, 062140 (2017)美国物理学会SCI独立撰编写
11Anomalous temperature-dependent heat transport in one-dimensional momentum-conserving systems with soft-type interparticle interactionPhys. Rev. E 95, 042127 (2017)美国物理学会SCI独立撰编写
12Discrete breathers: possible effects on heat transportLetters on materials 6, 27 (2016)俄罗斯科学院金属超塑性物质问题研究所其它1
13Underlying mechanisms for normal heat transport in one-dimensional anharmonic oscillator systems with a double-well interparticle interactionJ. Stat. Mech.: Theor. Exp. (2016) 043208Sissa 和英国物理学会SCI独立撰编写
14Crossover between different universality classes: Scaling for thermal transport in one dimensionEurophys. Lett. 113, 14002 (2016)欧洲物理学会SCI独立撰编写
15Temperature dependence of heat conduction in the Fermi-Pasta-Ulam-β lattice with next-nearest-neighbor couplingPhys. Rev. E 90, 022117 (2014)美国物理学会SCI1
16A trade-off formula in designing asymmetric neural networksJ. Phys. A: Math. Theor. 46 435002 (2013)英国物理学会SCI1
17Heat transport enhanced by optical phonons in one-dimensional anharmonic lattices with alternating bondsPhys. Rev. E 88, 052128 (2013)美国物理学会SCI1
18Nonuniversal heat conduction of one-dimensional latticesPhys. Rev. E 85, 020102(R) (2012) [Rapid Communication]美国物理学会SCI1
19Estimates of storage capacity in the q-state Potts-glass neural networkJ. Phys. A: Math. Theor. 43, 445001 (2010)英国物理学会SCI1
20q-state Potts-glass neural network based on pseudoinverse rulePhys. Rev. E 82, 026114 (2010)美国物理学会SCI1
21Heat conduction in two-dimensional disk modelsPhys. Rev. E 82, 030101 (R) (2010) [Rapid Communication]美国物理学会SCI1