知名人物 张乾二人物简介
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知名人物 张乾二人物简介
·张乾二
张乾二，物理化学家。他的研究集体将量子化学理论与结构化学规律相结合，系统地建立了一些新方法，主要有：①分子轨道图形方法研究：用直观的图形约化方法代替群代数方法，提出求解π电子体系能谱及有关物理化学性质的图形方法;②原子簇化学化学键理论的研究：证明基向量共变定理，导出S系数及V系数的闭合式，创立多面体分子轨道群重叠方法;③多电子体系对称性理论：提出一种新型多电子体系波函数(键表)，导出了一种简单有效的对称群表示矩阵计算方法，建立了价键理论的对不变式方法;④固体表面化学吸附理论：将固体理论与簇模型方法相结合，建立了金属态簇模型方法和氧化物SPC簇模型方法。
张乾二，1928年8月出生于福建省惠安县。1947年就读于厦门大学化学系。1951年被录取为卢嘉锡教授的研究生。1954年毕业留校任教至今。他是我国水溶液中培养晶体的开创者之一。1963年他参加唐敖庆教授举办的量子化学讨论班，他们在配位场理论的研究中，作出了贡献。1982年集体获国家自然科学一等奖。
张乾二集结构化学知识和量子化学知识于一身，善于给抽象的量子力学数学表达式赋予丰富的化学内涵，形成了独具风格的研究方法。其研究小组始终工作于各时期理论化学的前沿领域，取得了一些具有创造性的系统研究成果。张乾二在国内外权威杂志上发表了论文100多篇，出版专著4部，译著1部。
分子轨道图形方法的研究
用直观的图形变换代替群论的代数方法，简单地求解共轭分子及具有二维平面结构的简单分子的久期方程。所提出的图形约化方法不仅对同系物可以进行统一处理，很多分子甚至可约化为双原子或三原子分子图进行求解。该方法的主要贡献在于：①由分子几何图形与Huckel矩阵的关联，建立了求解矩阵本征值的图形方法;②由几何图形的变换规律，发现并证明了图形约化的规则;③创造性地把图形方法用于判断有机共轭分子的同谱点与无约束点，为Herndon的判断方法找到群论依据;④利用准平移对称性，可处理二维平面大体系的电子能谱;⑤建立求解过程的分子轨道先定系数法。专著《休克尔矩阵图形方法》1981年由科学出版社出版。1985年该专著被选送参加国际书展。这项成果于1984年获福建省高校科技成果一等奖。
原子簇化学键理论的研究
创立了一种处理原子簇簇骼分子轨道的一般性方法——多面体分子轨道群重叠方法。主要成果为：①证明了一个应用很广泛的基向量变换定理，建立了不可约表示基向量的一般构造方法，从而把配位场理论、杂化理论、定域分子轨道理论及原子簇簇骼分子轨道理论中的对称性轨道问题统一用一种方法进行构造;②提出并证明了多面体分子轨道存在成对理论，并解释了簇合物的结构拓扑规则，可以方便地定性讨论簇合物的电子结构;③导出曾被理论界认为不存在的SO(3)群一一点群不可约表示的基变换的S系数的闭合公式及点群V系数的闭合公式，并编出计算机程序，从理论与实际计算上解决了有关群重叠积分计算及群轨道成键性质的判断等问题。1987年其专著《多面体分子轨道》由科学出版社出版。该研究成果获国家教委科技进步二等奖(1987年)。90年代张乾 二又进一步发展了多面体群重叠方法，解决了量子化学计算中的双粒子作用能矩阵元的对称性约化问题。
多电子体系酉群理论的研究
承担了“七五”国家自然科学基金重大项目子课题“固体表面量子化学及多电子体系对称性理论的研究”(1986～1991年)。①计算了置换群与酉群的内积和外积偶合系数，解决了多粒子体系矩阵元的计算问题，对不可约张量法的发展作出新贡献;②提出一种新型多电子体系波函数(键表)，从理论上证明了键表可以作为酉群不可约表示的基函数，进而利用键表可以把分子轨道法和“价键法”联系起来，从酉群方法的角度给“共振论”以量子力学基础，建立了多电子体系的键表酉群方法。由于成功地将群论方法应用于量子化学，1989年荣获国家自然科学二等奖。
承担了“八五”国家自然科学基金重大项目子课题“价键法的酉群理论研究”(1992～1996年)。从基础理论、计算方法、程序化以及应用等全面系统地开展价键方法研究，自成体系。①提出了一种有效的置换群不可约表示的计算方法，从根本上解决了多体问题群论方法中矩阵元难以计算的困难，并揭示了置换群三种重要表示即正交表示、自然表示和半正则表示之间的有机联系;②发展了一种效率高的价键计算新方法，定义了一种新的数学函数(对不变式)，提出了一种有效的类似于行列式的Laplace方法的对不变式计算方法，通过计算对不变式，实现对价键矩阵元的计算。
固体表面化学吸附的理论研究
承担了“八五”国家自然科学基金重大项目子课题“原子簇化学键与化学吸附的簇模型研究”(1992～1996年)。①提出了金属态原子概念及金属态原则;构造了金属态原子基组;把固体物理理论与簇模型方法相结合，建立了研究金属表面化学吸附的金属态簇模型方法。金属态簇模型方法的使用，使得人们可以在不忽略固体本底能带的情况下，来分析吸附质与一小撮表面原子之间的相互作用，既赋予簇模型正确的定性基础，又便于进行进一步的定量计算。②归纳、提出并考查了氧化物簇模型选取中应遵循的电中性原则、化学配比原则和配位数原则;系统地探讨了点电荷量、点电场的大小和形状对氧化物物理化学性质描述的影响;提出了点电荷量的确定方法，系统地探讨了电荷自洽、偶极矩自洽、势自洽、和电荷密度自洽等条件;建立了研究金属氧化物表面上化学吸附的SPC簇模型方法。
教书育人
50年代至今，张乾二一直活跃在讲台上。曾主讲《物质结构》、《结晶化学》、《普通化学》、《高等数学》、《高等物理化学》、《量子化学》、《原子结构与角动量理论》、《群论在化学中的应用》等课程。他十分注重教材的组织和内容的表达。讲课时，逻辑推理严密，内容纲举目张，并融进科研最新成果，介绍该领域的前沿内容与今后发展方向，使学生受益匪浅。80年代以来，他培养了30余名硕士，10名博士和3名博士后。许多学生的论文被国际权威杂志录用，一些学生被邀请去美国、加拿大、意大利、日本、德国等国短期工作。多年来，张乾二坚持教学与科研的统一，在他周围已经形成一个有相当实力的研究集体，使得厦门大学成为我国结构化学、量子化学教学与科研的主要基地之一。
张乾二曾任厦门大学化学系主任(1984～1991年)、中国科学院福建物质结构研究所所长(1987～1993年)，结构化学国家重点实验室主任(1990～1993年)、固体表面物理化学国家重点实验室副主任(1987～1996年)、厦门大学化学化工学院院长(1991～1996年)、福建省化学会理事长(1989～1993年)、国家教委化学教育研究中心副主任(1985～1991年)、国家教委化学学科指导委员会委员(1991～1995年)，现任固体表面物理化学国家重点实验室学术委员会主任(1996～1999年)，结构化学国家重点实验室学术委员会主任(1993～1999年)，中国科学院院士(1991年至今)。
简 历
1928年8月15日 出生于福建省惠安县。
1947—1954年 厦门大学化学系学习(本科及研究生)。
1954年至今 厦门大学化学系任教。
1978年 厦门大学化学系教授，1984年开始任博士生导师。
1987—1990年 J.Mol.Struct.，编委。
1990年 第七届全国政协委员;第八届全国政协常委。
1987—1993年 中国科学院福建物质结构研究所所长。
1991年 当选为中国科学院院士
1996—1999年 固体表面物理化学国家重点实验室学术委员会主任。
1992年 农工民主党中央常委;1987—1997年农工民主党福建省副主委。
主 要 论 著
1 张乾二，林连堂，王南钦.休克尔矩阵图形方法.北京：科学出版社，1981
2 Q.Zhang.Symmetry determined orbital and group overlap.Int.J.Quantum Chem.，1983，23：1479
3 Q.Zhang.Notes on the tensor surface harmonic method.J.Mol.Struct.(Theochem)，1984，109：215
4 Q. Zhang，X. Li. Coupling coefficient for he symmetric and unitarygroup.J.Phys.A：Math.Gen.，1987，20：6185
5 Q.Zhang，X.Li.Bonded tableau and unitary group approach for many-electron systems.J.Mol.Struct.(Theochem)，1989，198：413
6 W.Wu，Q.Zhang.An efficient algorithm for evaluating the standardYoung-Yamagouchi orthogonal representation with two-column Youngtableaux for symmetric group.J.Phys.A：Math.Gen.，1992，25：3737
7 Y.Mo，W.Wu，Q.Zhang.Theoretical resonance energies of benz-ene，cyclobutadiene and butadiene.J.Phys.Chem.，1994，98：10048
8 吴玮，莫亦荣，张乾二.价键理论的对不变式方法Ⅰ.中国科学，1995，25：1247
9 X.Xu，N.Wang，Q.Zhang.Charge-Consistency Modelling of CO/NiO(100)Chemisorption System.Chem.Phys.Letters，1995，235：541
10 X.Xu，N.Wang，Q.Zhang.Cluster Modeling of Metal surfaces.Bull.Chem.Soc.Jpn.，1996，69：529
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