肖云龙

副教授，博士生导师

研究方向：电子结构

化学楼C317
电子信箱：xiaoyl@pku.edu.cn
课题组网站：/gaoyq/

个人简历

1998.9-2002.7 北京大学化学院，本科
2002.9-2007.7 北京大学化学院，直博研究生
2008.1-2008.12 德国凯泽撒劳滕大学，博士后
2009.1-2010.12 德国法兰克福歌德大学高级研究所，博士后
2011.1-2014.7 北京大学化学院，讲师
2014.7-今北京大学化学院，副教授

主讲课程

《理论与计算化学导论》（2学分，化学院本科生）
《整合量子力学与分子光谱》（4学分，元培学院本科生）

研究方向

密度泛函理论（DFT）是研究电子结构问题中应用最为广泛的理论框架之一。然而，现有主流交换–相关泛函几乎均建立在共线自旋（collinear）假设之上，即电子自旋密度仅允许取自旋向上或向下两种取向，这在本质上限制了其对一般自旋构型体系的描述能力。

肖云龙近年来的工作，系统性地将传统共线自旋泛函推广为非共线（noncollinear）形式，使其能够自然处理包含自旋–轨道耦合的noncollinear体系。同时，noncollinear 泛函也可用于共线体系的含时密度泛函理论（TDDFT）激发态计算，在复现常规TDDFT对自旋保持激发态的描述的同时，自然引入了自旋翻转 TDDFT来描述自旋翻转的激发。

自旋翻转 TDDFT 在理论上与常规自旋保持 TDDFT 形成互补的双驱动描述。在实际应用中，自旋翻转TDDFT在双自由基、热激活延迟荧光（TADF）分子、键解离以及势能面锥形交叉等问题中展现出优势。此外，该方法支持解析梯度与解析导数耦合，从而具备用于非绝热分子动力学的潜力。

近期论文

T. Wang, Z. Pu, H. Li, Q. Sun, Y. Gao, Y. Xiao*, From Collinear to Noncollinear Spin Density Functionals: the Multicollinear Approach, Wires Comput. Mol. Sci. (in press, DOI: 10.1002/wcms.70063).
X. Zhang, T. Wang(co-first author)*, Y. Gao*, Y. Xiao*, Noncollinear Spin-Flip TDDFT for Potential Energy Surface Crossings: Conical Intersections and Spin Crossings, J. Chem. Theo. Comput. 21, 11550 (2025).
T. Wang, H. Li, Y. Gao, Y. Xiao*, Zero Excitation Energy Theorem and the Spin-Flip Kernel, J. Chem. Theo. Comput. 21, 6905 (2025).
H. Li, Q. Sun, Y. Gao*, Y. Xiao*, Analytic Gradient for Spin-Flip TDDFT Using Noncollinear Functionals in the Multicollinear Approach, J. Chem. Theo. Comput. 21, 3010 (2025).
T. Wang, H. Li, Z. Pu, Y. Gao, Y. Xiao*, Noncollinear generalization of nonlocal pure exchange–correlation functionals, J. Chem. Phys. 162, 214104 (2025).
H. Li, Z. Pu, Y. Gao, Y. Xiao*, Real-Time TDDFT Using Noncollinear Functionals, J. Chem. Theo. Comput. 20, 10477 (2024).
Hao Li, Zhichen Pu, Qiming Sun, Yi Qin Gao, Yunlong Xiao*, Non-collinear and spin-flip TDDFT in multi-collinear approach, J. Chem. Theo. Comput. 19, 2270 (2023).
Z. Pu, H. Li, N. Zhang, H. Jiang, Y. Gao, Y. Xiao*, Q. Sun, Y. Zhang, S. Shao, Noncollinear density functional theory, Phys. Rev. Res. 5, 013036 (2023).
Z. Pu, N. Zhang, H. Jiang, Y. Xiao*, Approach for noncollinear GGA kernels in closed-shell systems, Phys. Rev. B 105, 035114 (2022).

科研项目

目前主持国家自然科学基金面上项目，承担科技部项目相关研究；此前已结题国家自然科学基金面上项目两项。

招生信息

肖云龙每年可招收一名研究生，欢迎对理论化学、量子力学及应用数学感兴趣的同学联系。