报告题目：1.冰水-溶液-炸药中耦合氢键的受激协同弛豫

2.探索低维体系的奥秘–配位键与电子弛豫

报告人：孙长庆 新加坡 南洋理工尊龙凯时

主持人（邀请人）：蒋青 教授

报告时间：9月29日 上午8：00-10：00

报告地点：腾讯会议ID：549 965 050

主办单位：汽车材料教育部重点实验室，尊龙凯时材料科学与工程学院

报告摘要1：

自从1930年代Bernal-Fowler-Pauling提出氢质子在两近邻氧原子连线上以THz频率自发往返隧穿后，液态水的结构一直是争论的焦点。虽然水的混相结构等假说日趋主导，但是系统且定量地破解水在外场作用下所显示的反常物性仍是挑战课题。尤其在发生聚合水(1960)和水的记忆(1988)两大公案后，人们对水的涉足更加谨慎。本讲座将分享我们对冰水、溶液和炸药等氢键体系中若干基本问题的思考和点滴体会。从氢键耦合振子对(O:H-O)的分段长度、能量、振动频率和比热的受激协同弛豫以及非键孤对电子极化的角度出发，我们探讨了水的结构以及在施加力、温、电磁、配位等外场和酸碱盐水合反应对氢键网络和水的物性的调制。系统地破解了诸如浮冰、润滑、复冰、热水速冷、电致蒸发、结冰融化等谜题，从而证明了通过O—O排斥耦合分子内H-O极性共价键和分子间O:H非键作用的必要性。更重要的是，耦合氢键分段比热的差异导致了具有冷致膨胀特征且相边界可调的准固态以及由分子低配位和电场极化等导致了高弹性高热稳定性的超固态。此外，电子声子谱学方法不仅可以测定冰水表皮超固态电偶极层厚度和离子水合团簇体积以及相应的电子能态，而且证明了耦合氢键和超氢键对炸药的储能和稳定性的重要作用。

报告摘要2：

作为表面、缺陷、纳米科技的源头，低配位原子间的键合以及电子的行为规律一直困扰着学术界。虽然d-带中心和量子限域等理论分别在催化和发光等领域盛行，但是系统地理解低配位体系的新奇和可调物性间的关联仍是挑战课题。本讲座将分享我们对低配位体系的思考和研究的点滴体会。从配位键弛豫和电子动力学角度出发，我们证明了低配位原子间的键自发收缩（最高可达30%）并导致局域芯电子和成键电子的致密和钉扎，这些高密度电子通过选择性极化反作用于端态原子的非键电子而形成具有两个原子间距厚度的偶极层。电偶极层内的键弛豫和电子极化或钉扎对体系的哈密尔顿量形成直接微扰，从本质上赋予如点缺陷、台阶、表面、单原子链、原子片，棱角等低配位体系的催化、毒性、亲疏水、反应活性以及拓扑绝缘体和高温超导体的导电特性等。纳米结构的低配位原子的比率（表/体体积比）从量值上决定了它的尺寸效应。所以，我们可以通过改变低配位原子的数目，或对物质的尺度和形状以及掺杂和缺陷的加工调制纳米结构的可测物理量，如力学强度、相变温度、介电常数、禁带宽度、反应活性等。键弛豫理论不仅适用于固体和液体而且适用于蛋白膜和染色体的端粒。

报告人简介：

孙长庆，辽宁葫芦岛人。武汉理工尊龙凯时82年理学学士，天津尊龙凯时87年理学硕士，澳洲墨多克尊龙凯时97年物理学博士。主攻配位键工程与非键电子学。研究兴趣包括碳氮氧氢吸附与催化反应、低维物理与平均键多场力学、冰水溶液与水合反应、功能薄膜与含能材料，等。著有双语《价键弛豫》《氢键规则》《水合反应》《计量谱学》，在Chemical Reviews等期刊发表30余篇专述和500篇学术论文。现任Applied Surface Science等5家期刊编委，曾获Khwarizmi奖和首届南洋科技创新奖。