發展精確密度泛函與高效率計算方法 物理系副教授蔡政達獲頒TWAS青年學者

「世界科學院」(The World Academy of Sciences, TWAS – for the advancement of science in developing countries)致力於協助開發中國家發展科學研究與開發應用，為世人稱譽之重要國際學術組織。上週於阿根廷首都布宜諾斯艾利斯召開第24屆TWAS大會，與會人員來自全球60多個國家地區300多位科學家，以及10多名國家級科技部長與聯合國教科文組織等國際機構代表。會中宣布本校物理系副教授蔡政達，以40歲以下學術表現優異，獲頒2013年TWAS青年學者(TWAS Young Affiliate)。

蔡政達副教授主要研究在發展更精確的密度泛函與高效率之計算方法，期能精確地預測奈米系統之電子結構和光學性質。在原子、分子與固態物理、量子化學以及材料科學等領域中是非常重要之研究。相較於歐美國家，開發中國家僅有極少數的學者從事這項極具高挑戰性之研究工作。

由於蔡副教授致力於發展能適用於奈米系統之新密度泛函理論上，具有新穎且獨特之見解，並針對強相關電子系統之電子結構理論、密度泛函理論中著名的「能隙問題」及「漸近問題」等棘手難題，作出突破性之研究成果。迄今，在已發表22篇國際期刊論文中，已被引用1,300多次，其中單篇最高被引用次數超過700次。因此榮獲2013年TWAS青年學者之殊榮，受到「世界科學院」的肯定與支持。蔡副教授表示未來將更有信心朝此研究方向繼續努力，以期有更好的研究成果與重大貢獻。

量子力學奠基人之一，奧地利理論物理學家埃爾溫‧薛丁格(Erwin Schrödinger)在1926年提出薛丁格方程式，並於1933年榮獲諾貝爾物理學獎。然而薛丁格方程式因其龐大之計算量，僅能應用在10個電子大小之極小系統。相較之下，1965年發展之Kohn-Sham (KS)密度泛函理論，能計算約含數千個電子系統之電子基態密度和總能量，並藉此獲得該系統之物性。該理論之主要發展者瓦爾特‧科恩(Walter Kohn)因而榮獲1998年諾貝爾化學獎。隨著近年奈米科學之蓬勃發展，KS密度泛函理論廣泛地應用在物理、化學，以及材料科學等各領域之電子結構計算上。由於該理論中的交換相關能泛函，至今尚未被找出。當採用近似泛函時，在某些情況下，其計算結果與實驗結果之間將產生極大差距。因此，更精確之密度泛函與計算方法值得更深入研究與持續發展。