柴子巍
2026/05/14 来源: 编辑:


柴子巍 | 助理教授
chaizw@gbu.edu.cn

吉林大学,材料物理,学士

中国工程物理研究院北京计算科学研究中心,凝聚态物理,博士

科研领域
  • 发展化学、物理、与材料科学交叉领域的理论与计算方法
  • 大规模并行量子化学和固体物理计算软件(CP2K等)的开发
工作经历
  • 2021.9-2022.8,德国马克思普朗克Fritz-Harber研究所理论部/慕尼黑工业大学化学系,博士后
  • 2022.9-2026.4,瑞士苏黎世大学化学系,博士后
  • 2026.5-至今,大湾区大学,助理教授
主要成果
  • 在CP2K软件中发展并/或实现了:1. 恒电势巨正则系综SCF方法、平板反点荷模型、改进的Pulay密度混合方法,势能面切换第一性原理分子动力学方法;2. 包含完整解析力的基于“tensorial”子空间表示的DFT+U+J方法,扩展已有的Lowdin子空间表示DFT+U到具有完整解析力的DFT+U+J,以及分别对应上述两种DFT+U+J实现的“最小跟踪”线性响应第一性原理U和J参数计算方法。
  • 提出基于介电张量而非介电函数的各向异性界面隐式溶剂方法,开发相应的CP2K程序模块,并开发内存地址直传的基于FEniCSx软件的各向异性张量泊松方程有限元并行求解器和其与CP2K的接口。
  • 在CP2K中实现了溶剂知悉SCCS隐式溶剂模型,以解决使用SCCS时经常出现的迭代发散问题。
  •  提出了基于转动不变密度矩阵罚项的 Kohn-Sham 反演方法,适用于开壳层系统,解决了高斯基组下分子与凝聚态系统反演计算中稳定性不足、精度低和收敛缓慢问题。
  • 提出了 SOCP(子空间占据约束势)方法,为第一性原理计算中极化子构型难以稳定获得这一问题提供了可控且稳健的解决方案。
  • 迄今共发表第一作者论文8篇,其中计算方法与软件开发方面唯一第一作者论文6篇(J. Chem. Theory Comput. 3篇、Comput. Phys. Commun. 1篇、J. Phys. Chem. C 1篇、arXiv 1篇);其中兼唯一通讯作者论文3篇、兼共同通讯作者论文1篇。另发表相关应用研究共同第一作者论文2篇(Adv. Mater. 1篇、J. Phys. Chem. Lett. 1篇)。
  • 主持瑞士国家科学基金会(SNSF)Spark项目一项(唯一项目PI)。
  • 任苏黎世大学化学系“advanced theoretical and computational chemistry”“practical course in physical chemistry”课程助教。
代表性成果
  • Chai, Ziwei*; Luber, Sandra*. Grand Canonical Ensemble Approaches in CP2K for Modeling Electrochemistry at Constant Electrode Potentials. Journal of Chemical Theory and Computation 2024, 20(18), 8214–8228. DOI: 10.1021/acs.jctc.4c00671.
  • Chai, Ziwei*; Luber, Sandra. Anisotropic Interface Continuum Solvation Model and the Finite-Element Anisotropic Poisson Solver. Journal of Chemical Theory and Computation 2025, 21, 11747–11760. DOI: 10.1021/acs.jctc.5c01517.
  • Chai, Ziwei; Si, Rutong; Chen, Mingyang; Teobaldi, Gilberto; O’Regan, David D.; Liu, Li-Min*. Minimum Tracking Linear Response Hubbard and Hund Corrected Density Functional Theory in CP2K. Journal of Chemical Theory and Computation 2024, 20(20), 8984–9002. DOI: 10.1021/acs.jctc.4c00964.
  • Chai, Ziwei*; Luber, Sandra. Stable, Fast, and Accurate Kohn-Sham Inversion in Gaussian Basis for Open Shell Molecular and Condensed Phase Systems via Density Matrix Penalization. arXiv 2026, arXiv:2603.22140.
  • Chai, Ziwei*; Luber, Sandra. Functional Analytic Derivation and CP2K Implementation of the SCCS Model Based on the Solvent-Aware Interface. Computer Physics Communications 2025, 311, 109563. DOI: 10.1016/j.cpc.2025.109563.
  • Chai, Ziwei; Teobaldi, Gilberto; Si, Rutong; Liu, Li-Min*. Subspace Occupancy-Constraining Potentials for Modeling Polaron Formation. The Journal of Physical Chemistry C 2021, 125(48), 26354–26362. DOI: 10.1021/acs.jpcc.1c07709.