袁业飞 申请2005年度中国科学技术大学

校友基金会优秀青年教师奖材料

一、基本信息

姓名: 袁业飞 性别：男 出生: 1972 年8月19日， 安徽省当涂县

学历学位：1999年1月博士研究生毕业， 1999年7月获物理学博士学位

（中国科学技术大学天文与应用物理系）

专业技术职务：副教授（2001年1月5日）

二、学习经历

1. 2003年11月--2004年8月: 哈佛大学文理学院研究生院,特别学生（Special Student）

2. 1999年6月:获理学博士学位，中国科学技术大学

3. 1993年9月-- 1999年1月:中国科学技术大学天体物理中心,直博

4. 1993年6月:获理学学士学位

5. 1989年9月-- 1993年7月:安徽师范大学物理系,本科

三、工作情况

1. 2001年1月-- :中国科学技术大学天体物理中心，副教授

2. 1999年1月--2001年1月:中国科学技术大学天体物理中心，讲师

3. 2004年5月--2004年8月:香港大学物理系，访问学者

4. 2002年11月--2003 年8月:美国哈佛大学天文系，高级访问学者（国家留学基金委选派）

5. 2001年3月--2001年8月:香港大学物理系，访问学者

四、教学情况

1. 1999.9—2000.1, 2000.9-2001.1,2001.9,2002.1: 主讲天体物理专业本科生主干课程及研究生专业必修课《广义相对论》；

2. 2003.9—2004.1：主讲天体物理专业高年级研究生专业选修课《相对论天体物理》；

3. 2003.9—2004.1：主讲本科生主干课程《热力学与统计物理》；

4. 1999年2月--1999年6月：主讲本科生《大学物理实验》 ；

5. 1994年9月--1995年1月；1994年2月-- 1994年7月：本科生《经典力学》助教；

6. 2001.9－2004.7：指导研究生李铂完成硕士研究生学位论文，已获学位（现就读于美国The University of Maryland）；

7. 2002.9－2005.7：指导研究生史集明完成硕士研究生学位论文，已顺利通过答辩（现就读于美国The Johns Hopkins University）；

8. 2002.9－： 目前指导在读的研究生2名；

9. 2002.1—2002.6, 2003.9－2004.7：共指导8名本科生完成学位论文，顺利通过答辩。

五、科研情况

1. 被教育部国家留学基金委以高级访问学者的成份选派到美国哈佛大学天文系，与原天文系主任Ramesh Narayan教授从事黑洞方面的合作研究（2002-2003学年）；

2. 科技部973项目“天体高能辐射过程的研究”（2000.4—2005.3）核心成员；

3. 完成国家自然科学基金委“磁中子星的吸积理论”（2000.1—2002.12）的研究（负责“旋转中子星的内部结构及其相变”部分），已顺利结题；

4. 参加国家自然科学基金委重点项目“黑洞系统的吸积和高能辐射”（2003.1-2006.12）的研究（主要成员）；

5. 两次应邀访问香港大学物理系，和现任物理系主任郑广生教授从事中子星方面的合作研究（2001.3-2001.8; 2004.5-2004.8）；

6. 参加三项国家自然科学基金委项目的研究工作，其中有关同步曲率辐射的量子化工作被写入《中国科学院年鉴（2000年）》；

7. 分别当选国际天文联合会（IAU）成员(2003年),中国天文学会成员（1999年）,中国物理学会引力和相对论天体物理分会，理事（2004年）。

六、主要的学术成绩（最近三年）

1. 进一步证认黑洞候选者可能存在事件视界。我们仔细研究了质量约为10倍太阳质量的玻色子星和暗物质费米子星吸积产生的X射线爆发的稳定性并与观测比较，基本上否定了由这类暗物质组成的致密天体是恒星级黑洞的候选者，进一步强化了这个结论：黑洞的候选者的确存在事件视界这一黑洞存在的关键性证据（Yuan, Narayan, Rees, 2004,ApJ），Trimble教授在其综述性文章《Astrophysics in 2004》中引用了这一工作；

2. 发现含超子的新生中子星在演化晚期自转反而加快。我们在严格广义相对论的框架下分别研究了核区存在普通核子和超子的新生中子星（内部囚禁大量的高能中微子和光子）由于中微子逃逸导致的它的转动演化，发现含超子的中子星在演化晚期自转反而加快。在统计意义上将导致快速转动的中子星数目明显增多（Yuan & Heyl, 2005,MNRAS）；

3. 发现了一个解析的正负电子对等离子体中的β平衡条件。严格推导了 所有参与反应的粒子为任意的简并度条件下的电子和正电子俘获率， 并且得到了一个新的决定高温正负电子对等离子体中β反应平衡的解析表达式。基于这一新的平衡条件，我们还进一步得到了一个用于计算电子丰度的代数方程。该方程可以完全重复以前复杂的数值计算的结果（Yuan 2005,PRD）。

4. 提出了类星体“余辉”的概念，预言了类星体“余辉”的观测特性。高光度的类星体将电离周围的星系际介质，并将它们到加热Compton温度。即使类星体死亡之后，该“余辉”也可以被下一代的望远镜观测到。我们预言了类星体“余辉”的可能观测特征，并提出了一种限制类星体年龄的新方法（Wang,Yuan, Ho, 2005,ApJL）。

5. 发现了宇宙加速膨胀对早期残余引力波的影响。我们研究了宇宙的加速膨胀对宇宙早期由于量子扰动产成的残余引力波的影响，发现在低频端，引力波的频谱峰值存在有限移动，并出现一段新的特征谱型。在高频段，相对非加速膨胀宇宙，引力波的功率整体改变一与Einstein常数有关的倍数。（Zhang,Yuan, Zhao, Chen, 2005,CQG; Zhang, Zhao, Yuan, Xia, 2005,CPL）。

6. 提出了一种从观测上限制亚核物质理论的新的方法。我们研究了一孤立中子星在自转减慢的过程中由于内部结构的相变导致中子星的转动惯量作为转动频率的函数存在“回转”现象，发现“回转”现象强烈地依赖于壳层的物理状态，原则上提供了一种从观测上限制亚核物质理论的新的方法(Yuan, Cheng, Zhang, 2003)。

七、主要论著目录

1. Yuan, Y.F., 2005, Phys. Rev. D, 72， 013007,

Electron Positron Capture Rates and a Steady State Equilibrium Condition for an Electron-Positron Plasma with Nucleons

2. Yuan, Y.F., Heyl, J.S. 2005, Monthly Notices Royal. Astron. Soc., 360， 1493-1505, Rotational Evolution of Protoneutron Stars: Spin up or not?

3. Wang, J.M., Yuan, Y.F., Ho, Luis C， 2005， Astrophys. J. Letts.，625， L5-L8, The Afterglows of Ultraluminous Quasars

4. Yuan, Y.F., Li, B., Wang, J.M., 2005, Astrophys. Space Sci., 297， 423-430, Line Emission from Conical Jets around Rotating Black Holes

5. Zhang, Y., Yuan, Y.F., Zhao, W., Chen, Y.T., 2005, Class. Quantum Gravity, 22, 1383-1394, Relic Gravitational Waves in the Accelerating Universe

6. Zhang, Y., Zhao, W., Yuan, Y.F., Xia, T.Y., 2005, Chin. Phys. Letts., 22, 1817-1820, Relic Gravitational Waves in the Accelerating Universe

7. Janiuk, A., Yuan, Y.F., Perna, R., & Dimateo, T., 2005, Neutrino Cooled Disk in GRB Central Engine, to appear in Proceedings of the Conference “Astrophysical Sources of High Energy Particles and Radiation”, held in Torun, Poland, June 20-40, 2005

8. Yuan, Y.F., Narayan, R., Rees, M., 2004, Astrophys. J.， 606, 1112-1124, Constraining Alternate Models of Black Holes: Type I X-ray Bursts on Accreting Fermion-Fermion and Boson-Fermion Stars

9. Yuan, Y.F., Cheng, K.S., Zhang, J.L. 2003, Phase Transition in Rotating Hybrid Stars, in Cheng, K.S., Leung, K.C., Li, T.P. eds., Stellar Astrophysics: A Tribute to Helmut A. Abt, P.61-65 (Kluwer, Netherlands)

10. Cheng,K.S., Yuan, Y.F., Zhang,J.L., 2002, Astrophys. J., 564, 909-914, Phase transition in rotating neutron stars: effects of stellar crusts

11. Wang, J.M.; Yuan, Y.F.; Wu, M.; Kusunose, M., 2000, Astrophys. J. Letts., 541, L41-44, Blob ejection from advection-dominated accretion flow: observational consequences

12. Wang, J.M.; Zhou, Y.Y.; Yuan, Y.F., Cao, X.W., 2000, Astrophys. J., 544, 381-389, Profile of emission line from relativistic outflow in black hole accreting systems

13. Zhang, J.L.; Yuan, Y.F., 2000, IL Nuovo Cimento B115, 215-222, Dense Nuclear Matter in the nonlinear $\sigma-\omega$ models: effects of a strong magnetic field

14. Yuan, Y.F.; Zhang, J.L. 1999, Astrophys. J., 525, 950-958, The effects of interior magnetic fields on the properties of neutron stars in the relativistic mean field theory

15. Yuan, Y.F.; Zhang, J.L. 1999, Astron. & Astrophys., 344, 371-375, Cooling of a strange star with a rotating crust

16. Yuan, Y.F.; Zhang, J.L. , 1998, Astron. & Astrophys., 335, 969-972, The effect of interior magnetic field on the modified Urca process and the cooling of neutron stars

17. Zhang, J.L.; Yuan, Y.F., 1998, Astrophys. J., 493, 826-833, The quantum radiation formulae of a new radiation mechanism in curved magnetic fields

18. Yuan, Y.F.; Zhang, J.L. , 1998, Science in China, Ser. A, 41, 99-106, Spectra of radiation for spinless and spin relativistic particles in strong magnetic fields
    袁业飞， 张家铝， 1997， 中国科学（A辑），27卷，954－960，“强磁场中无自旋和自旋粒子的Synchro-Curvature辐射谱”

19. 袁业飞, 1996, 中国科学技术大学学报，26卷，380－384页，“球状星团中的引力辐射”

八、获奖情况

获1998年中国科学院研究生院长奖优秀奖

九、工作展望

1）教学情况：

认真主讲本科生基础课《热力学与统计物理》和研究生课程《相对论天体物理》，每年培养1－2名硕士研究生。

2）科研情况：

今后几年主要研究表面磁场强度高达磁星表面磁场强度（～1015Gauss）的新生中子星的由中微子驱动的星风中的物理过程，以便检验星风中是否存在发生快中子俘获过程的物理条件。我们预期通过对超强磁场新生中子星的角动量转移和能量释放，星风的产生和动力学演化，中子星与星风、星风与超新星激波的相互作用等问题的理论分析和数值计算，能够对新生中子星星风中是否存在快中子俘获过程这一天体物理中的基本问题给出我们自己的答案。更为吸引人的是，我们将通过对新生中子星在Kelvin-Helmholtz这一非常短暂但却具有非常独特的物理条件演化阶段（在这一阶段大量的中微子被囚禁在中子星核区），中子星与星风、星风与超新星激波的相互作用的分析和研究，最终希望能揭示超新星爆发、伽玛射线爆以及磁星的内在本质联系。

十、学院推荐信

袁业飞副教授主要从事致密星物理和相对论天体物理方面的理论研究，他的研究成果基本上都发表在国际核心期刊上，并多次被发表在国际上著名学术期刊上的综述性的文章引用。这说明袁业飞副教授的学风非常严谨，数理基础扎实，具有很好的创新精神。在教学方面，袁业飞博士也表现优异。他主动承担了超工作量的教学任务，教学认真负责，受到学生们的好评。理学院学术委员会同意推荐袁业飞副教授申报校友基金会“优秀青年教师奖”。

中国科学技术大学

理学院

2005年9月2日

十一、教授推荐信

• 推荐信一

我非常乐意推荐袁业飞博士申请校友基金会“优秀青年教师奖”。从袁博士1993年9月份来科技大学读研究生开始我就认识他。他1999年博士毕业之后因工作出色被留校工作，我们又在一起事6年共事之久，我对他是比较了解的。

在袁业飞博士攻读博士学位期间，他对理论天体物理有着浓厚的兴趣，学习刻苦认真，学术思想活跃，做出了较为出色的研究成果，在国际专业核心期刊《The Astrophysical Journal》、《Astronomy and Astrophysics》共发表学术论文4篇。这些论文被国际上的同行引用18篇次，其中包括三篇综述性文章的引用。因为他的特出的成绩，1998年他被中国科学院评为当年的“中国科学院院长奖优秀奖”。

毕业工作之后，在从事科学研究的同时，他承担了较为繁重的教学任务。他主要主讲了天体物理专业本科生的主干课程以及研究生的专业必修课《广义相对论》，研究生的选修课《相对论天体物理》以及本科生的专业基础课《热力学与统计物理》，受到学生们的一致好评。他还培养毕业了2名硕士研究生，现都在美国继续深造。2002－2003学年，经过国家留学基金委以及美国哈佛大学的严格评审，他被选派到美国哈佛大学天文系以高级访问学者的身份进修。在美期间，他与原天文系主任Ramesh Narayan教授从事黑洞方面的合作研究，与中子星物理方面的专家Jeremy S. Heyl博士从事新生中子星方面的合作研究。这些研究成果都已第一作者的形式发表在国际核心期刊上，并得到了同行们的认可和及时引用，其中包括一篇综述性文章的引用。

鉴于袁业飞博士在教学和科研方面的优异表现，我强烈推荐他申请校友基金会“优秀青年教师奖”，我相信他在今后的工作中将会取得更大的成绩。

褚耀泉

教授,

中国科大原理学院副院长,天体物理中心主任

• 推荐信二

袁业飞博士是天体物理中心一名年轻的教员，他1993年－1999年就读于天体物理中心，1999年6月获博士学位。自从他来到天体物理中心我们就一直相识，至今认识他已有12年之久。甚至在他毕业留校工作之后有一段时间我和他还合用一个办公室。现在理学院推荐他申报校友基金会“优秀青年教师奖”，我非常乐意给他写这封推荐信。

袁业飞博士主要从事理论天体物理的研究工作，尤其是特别擅长相对论天体物理，目前他是中国物理学会引力与相对论天体物理分会的理事。袁业飞博士有个十分宽厚的数理基础，他研究的内容涉及致密星物理、黑洞物理、核天体物理、早期宇宙等内容。目前共发表学术论文约20多篇，主要发表在国际核心期刊上。难能可贵的是，这些理论性教强的工作一般不太容易被大量引用，但袁业飞博士的研究工作已被引用国际同行引用30篇次，其中包括他4项以第一作者发表的工作分别被4篇综述性文章的引用，这些综述性文章分别发表在《Review of Modern Physics》、《Publications of the Astronomical Society of the Pacific》、《Living Review in Relativity》以及《Fundamentals of Cosmic Physics》上。

在教学方面，袁业飞博士深受以他的博士导师张家铝教授为代表的老一辈的科大教员的影响，教学认真负责，主动承担了较为繁重的教学任务。他目前已主讲了天体物理专业的必修课《广义相对论》，研究生的选修课《相对论天体物理》以及本科生的专业基础课《热力学与统计物理》，受到学生们的一致好评。他还培养毕业了2名硕士研究生，得到学生的爱戴。

总之，袁业飞博士在教学和科研方面都做出了较为出色的成绩，为人谦逊。我强烈推荐他申请校友基金会“优秀青年教师奖”，我相信在众多校友的关爱下，科大理实交融，求实创新的精神会被年轻的一代继承并不断发扬光大。

王挺贵

教授

中国科大天体物理中心主任