
黄忠凯,男,中共党员,讲师,博士,硕士生导师。
研究工作以 “发展面向复杂系统的多尺度计算理论与方法” 为总体框架。在此框架下,形成了两个紧密关联的层面:第一,发展并应用量子多体理论新方法,深入探索开放量子系统的非平衡态动力学;第二,作为应用拓展,运用第一性原理等计算手段研究低维材料与器件物理,并积极探索在新能源材料等前沿领域的应用,包括:(1)低维材料与器件:运用第一性原理计算,系统研究若干低维纳米材料的本征物性,并深入开展单电子晶体管等纳米器件的量子输运理论研究,(2)新能源材料:将计算研究拓展至储能领域、太阳能发光领域,在锂电池电极材料、界面反应机理、太阳能电池光电转化机理等方面开展系统的理论与实验合作研究,构建‘计算-实验’相互验证的完整研究体系,(3)多尺度方法学整合:在研究体系中,系统整合第一性原理计算、分子动力学模拟、有限元分析与人工智能等工具,旨在构建从原子尺度到宏观性能的多尺度贯通分析能力。
授权发明专利1项,出版专著1本,在Advanced Functional Materials,Journal of Physcial Chemistry Letters, Physical Review A和Annalen der Physik等期刊发表论文40余篇,H因子为15。其中关于布洛赫-齐纳振荡的工作被杂志选为当期封面。主持国家自然科学基金项目1项,中国博士后基金1项,重庆市科技局项目1项,重庆市博士后科研特别资助1项,市教委一般项目2项,涪陵区项目1项。主持产学研项目1项、校教改项目1项。
承担本科生《计算方法》、《材料加工与冶金传输原理》等课程。
联系邮箱:zhongkaihuang@yznu.cn
学习及工作经历:
200709-201106,南阳师范学院,物理学专业学士
201109-201406,湘潭大学,物理学专业硕士
201407-201903, 新加坡南洋理工大学,材料科学与工程学院,博士
201904-202201,西南大学、长江师范学院,博士后
201904-至今,长江师范学院材料科学与工程学院,讲师
主持的主要科研项目(不超过20项):
(1) 国家自然科学基金委员会,理论物理博士后专项,耗散可调多量子比特的量子电动力学系统的非平衡态动力学,2020-01至2020-12,18万元,结题,主持
(2) 中国博士后科学基金,面上项目,布洛赫-齐纳振荡的耗散动力学, 2020-011至2021-12,8万元,结题,主持
(3) 重庆市科学技术局,面上项目,电路QED量子模拟器中受外场调控的Holstein模型的极化子动力学的研究, 2020-07至2023-06,10万元,结题, 主持
(4) 重庆市人社局,博士后科研特别资助二等资助,耗散布洛赫-齐纳振荡的非平衡态动力学,2020-01至2021-12,10万元,在研, 主持
(4) 重庆市教育委员会,青年项目,旋转石墨烯/六角氮化硼的电子结构,2022-10至2026-09,4万元,在研, 主持
(5) 重庆市教育委员会, 青年项目,受到非局域系统-环境耦合影响的布洛赫-齐纳振荡的研究,2024-07至2027-06,4万元,在研, 主持
代表性论文、专利、专著、奖励(不超过20篇):
1. Mu, J.; Liao, S.; Wang, S.; Xu, F.; Su, B.; Shi, L.; Wang, X.; Hao, X.; Guo, Z.; Huang, Z.; et al. Constructing Gradient Soft-Rigid Structure for Directed and Fast Li-Ion Transfer Channels in Composite Solid Electrolytes. Adv. Funct. Mater. 2025, n/a (n/a), e19281.
2. Liu, T.; Shao, Y.; Quan, X.; Gao, Q.; Huang, Z.; Liu, S.; Liu, Y. Synergistic Adsorption-Catalysis Co/Mo-Based Heterostructures for Enhanced Lithium Polysulfides Conversion in High-Rate Lithium-Sulfur Batteries. Electrochim. Acta 2025, 518, 145830.
3. Huang, Z.; Zhang, Y.; Li, C.; Deng, L.; Song, B.; Bo, M.; Yao, C.; Lu, H.; Long, G. Single-Atom Cobalt-Doped 2D Graphene : Electronic Design for Multifunctional Applications in Environmental Remediation and Energy Storage. Inorganics 2025, 13 (10), 1–19.
4. Guo, Z.; Wang, J.; Mu, J.; Liu, A.; Li, F.; Yang, H.; Huang, Z.; Wang, Y. Ag Nanodots-Induced Interfacial Fast Electronic/Ionic Diffusion Kinetics of Carbon Capsule Supported CoMn2O4 for High-Voltage Supercapacitors. Fuel 2024, 357, 129818.
5. HUANG, Z.; He, Y.; Cao, J.; Li, Q.; Li, C.; Li, G.; Bo, M.; Yao, C. Single Electron Transistor Based on Twisted Bilayer Graphene Quantum Dots. J. Phys. D. Appl. Phys. 2023, 57 (11), 115104.
6. Huang, Z.; Bo, M.; Yao, C. Dynamics of Bloch–Zener Oscillations with Tuning Gap. Ann. Phys. 2023, 535 (6), 2300101.(封面)
7. Liu, J.; Luo, C.; Lu, H.; Huang, Z.; Long, G.; Peng, X. Influence of Hexagonal Boron Nitride on Electronic Structure of Graphene. Molecules 2022, 27 (12), 1–11.
8. Huang, Z.; Peng, X.; Peng, C.; Huang, J.; Bo, M.; Yao, C.; Li, J. Detecting Air Pollutant Molecules Using Tube-Shaped Single Electron Transistor. Molecules 2021, 26 (23), 7098.
9. Huang, Z.; Somoza, A. D.; Peng, C.; Huang, J.; Bo, M.; Yao, C.; Li, J.; Long, G. Polaron Dynamics of Bloch-Zener Oscillations in an Extended Holstein Model. New J. Phys. 2021, 23 (12), 123020.
10. Wang, L.; Bo, M.; Guo, Z.; Li, H.; Huang, Z.; Che, H.; Feng, Z.; Wang, Y.; Mu, J. Construction of Ultra-Stable Trinickel Disulphide (Ni3S2)/Polyaniline (PANI) Electrodes Based on Carbon Fibers for High Performance Flexible Asymmetric Supercapacitors. J. Colloid Interface Sci. 2020, 577, 29–37.
11. Werther, M.; Grossmann, F.; Huang, Z.; Zhao, Y. Davydov-Ansatz for Landau-Zener-Stueckelberg-Majorana Transitions in an Environment: Tuning the Survival Probability via Number State Excitation. J. Chem. Phys. 2019, 150 (23), 234109.
12. Huang, Z.; Zheng, F.; Zhang, Y.; Wei, Y.; Zhao, Y. Dissipative Dynamics in a Tunable Rabi Dimer with Periodic Harmonic Driving. J. Chem. Phys. 2019, 150 (18), 184116.
13. Huang, Z.; Hoshina, M.; Ishihara, H.; Zhao, Y. Transient Dynamics of Super Bloch Oscillations of a 1D Holstein Polaron under the Influence of an External AC Electric Field. Ann. Phys. 2019, 531 (1), 1800303.
14. Bandyopadhyay, S.; Huang, Z.; Sun, K.; Zhao, Y. Applications of Neural Networks to the Simulation of Dynamics of Open Quantum Systems. Chem. Phys. 2018, 515, 272–278.
15. Huang, Z.; Zhao, Y. Dynamics of Dissipative Landau-Zener Transitions. Phys. Rev. A 2018, 97 (1), 13803.
16. Huang, Z.; Fujihashi, Y.; Zhao, Y. Effect of Off-Diagonal Exciton–Phonon Coupling on Intramolecular Singlet Fission. J. Phys. Chem. Lett. 2017, 8 (13), 3306–3312.
17. Huang, Z.; Wang, L.; Wu, C.; Chen, L.; Grossmann, F.; Zhao, Y. Polaron Dynamics with Off-Diagonal Coupling: Beyond the Ehrenfest Approximation. Phys. Chem. Chem. Phys. 2017, 19 (2), 1655–1668.
18. Huang, Z.; Chen, L.; Zhou, N.; Zhao, Y. Transient Dynamics of a One-Dimensional Holstein Polaron under the Influence of an External Electric Field. Ann. Phys. 2017, 529 (3), 1600367.
19. Zhou, N.; Huang, Z.; Zhu, J.; Chernyak, V.; Zhao, Y. Polaron Dynamics with a Multitude of Davydov D2 Trial States. J. Chem. Phys. 2015, 143 (1), 014113.
20. Huang, Z.; Qu, J.; Peng, X.; Liu, W.; Zhang, K.; Wei, X.; Zhong, J. Quantum Confinement in Graphene Quantum Dots. Phys. status solidi – Rapid Res. Lett. 2014, 8 (5), 436–440.