基本信息

杜治学  男  博导  中国科学院广州地球化学研究所
电子邮件: duzhixue@gig.ac.cn
通信地址: 广州市天河区科华街511号
邮政编码: 510640

研究领域

从事实验与计算地球物理与地球化学方向的研究。关注于地核的形成、地磁场的起源、以及地球早期岩浆洋的演化,现已在中国科学院广州地球化学研究所建立了一套全新的快速加温的激光加热金刚石压腔系统,实现了高压下二维高分辨率的温度分布测量。同时,建立了以第一性原理计算及最新研发的深度学习加速分子动力学的方法,从而获得地球深部元素的物理化学行为。利用这些实验及计算方法,侧重于以下主要研究方向:(1)实验测量地幔矿物:氧化镁、钙钛矿矿物在下地幔的熔融曲线,为模拟地球深部熔融过程奠定基础。(2)计算得深部含挥发分熔体的密度,研究深部挥发分在地幔底部富集形式。(3)实验测量了轻元素在地核中的溶解度,以此推算地核中轻元素的含量以及对地磁场形成的机制。(4)实验及计算在地核形成过程中元素的分配行为,以此限定地核形成的物理化学条件


招生信息

方向一:高温高压实验模拟地球深部过程

利用高温高压实验(以金刚石压腔为主)模拟地球深部极端环境,研究地球元素在地球深部过程中的化学性质,以此建立地球形成及演化模型。

申请人需具备有较强的动手和数据分析能力,对地球科学有浓厚的兴趣。

方向二:第一性原理计算模拟

利用第一性原理及分子动力学模拟,计算在地球内部环境下化合物的相关物理化学性质。

申请人需要较强的物理和化学背景,对第一性原理计算和分子动力学模拟有较强兴趣。

方向三:机器学习加速的分子动力学模拟

利用最新的机器学习(人工神经网络为主)技术,以加速分子动力学模拟,从而实现大体系的计算与模拟。

申请人需要一定的机器学习,尤其是深度学习的相关基础,具有较强的编程能力。


招生专业
070801-固体地球物理学
070902-地球化学
招生方向
地球物理
地球化学
高温高压实验

教育背景

2008-09--2015-06   美国耶鲁大学   博士研究生/地球物理
2003-09--2007-06   北京大学   本科学位
学位

工作经历

   
工作简历
2022-01~现在, 中国科学院广州地球化学研究所, 研究员
2018-09~2021-12,中国科学院广州地球化学研究所, 副研究员
2015-09~2018-06,美国卡内基地球物理研究所, 博士后
2007-09~2008-06,北京大学, 研究助理

出版信息

   
发表论文
(1) A magma ocean origin to divergent redox evolutions of rocky planetary bodies and early atmospheres, NATURE COMMUNICATIONS, 2020, 通讯作者
(2) Fate of hydrous iron-rich silicate melt in Earth’s deep mantle, Geophysical Research Letters, 2019, 第 1 作者
(3) experimental constrains on an MgO-exsolution driven Dynamo, Geophysical Research Letters, 2019, 第 1 作者
(4) Early episodes of high-pressure core formation preserved in plume mantle, NATURE, 2018, 第 3 作者
(5) The influence of wavelength-dependent absorption and temperature gradients on temperature determination in laser-heated diamond-anvil cells, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 2017, 第 2 作者
(6) Experimental constrains on ferropericlase (Mg,Fe)O melt viscosity up to 70 Gpa, Geophysical Research letters, 2017, 第 1 作者
(7) Insufficient Energy From MgO Exsolution to Power Early Geodynamo, GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 2017, 通讯作者

科研活动