香港科技大學全獎博士項目（Prof. Pak Wo LEUNG）

一、學校招生要求

香港科技大學的博士招生遵循嚴(yan) 格而公平的評估製度，特別是物理係的PhD項目對申請者有著明確的要求。根據HKUST官網2025/26學年的最新招生信息，申請物理學博士項目需要滿足以下條件：

基本申請條件

· 學曆背景：申請者需要獲得認可機構的學士學位，且具有優(you) 異的學術表現；或有至少一年全日製（或兩(liang) 年非全日製）研究生學習(xi) 經驗並有優(you) 秀表現。

· 英語能力：非英語為(wei) 教學語言的學校畢業(ye) 的申請者需提供英語能力證明，如TOEFL或IELTS成績。

· 研究潛力：展示出進行獨立研究的能力和潛力，這點在申請材料中尤為(wei) 重要。

物理係特殊要求

· 課程要求：博士生需完成至少12學分的物理學研究生課程，全日製學生一般需在前兩(liang) 個(ge) 學期內(nei) 完成課程要求。

· 科研計劃：申請時需提交詳細的研究計劃，說明研究興(xing) 趣、目標及其與(yu) HKUST物理係研究方向的契合度。

· 資格考試：入學後需通過PhD資格考試(QE)，包括書(shu) 麵報告和口頭答辯，且最多隻有兩(liang) 次機會(hui) 。

獎學金機會(hui)

HKUST為(wei) 優(you) 秀博士生提供多種獎學金：

· 香港博士研究生獎學金計劃(HKPFS)：年度資助約HK$337,200（約US$43,120），為(wei) 期4年。

· RedBird PhD獎學金：首年額外HK$40,000（約US$5,110）的入學獎勵。

· 會(hui) 議旅行津貼：每年HK$14,000（約US$1,790），為(wei) 期4年。

· 學術卓越獎：表現優(you) 異的學生每年可獲HK$20,000（約US$2,560）的獎勵。

申請截止日期為(wei) 2025年12月1日，對於(yu) 有意申請HKPFS的學生，建議盡早準備申請材料。HKUST采用滾動錄取製，早申請有更大機會(hui) 獲得錄取和獎學金。

二、教授研究方向

Prof. Pak Wo LEUNG是香港科技大學物理係的資深教授，目前擔任學生事務處處長一職。他於(yu) 1990年在美國Cornell University獲得物理學博士學位，1992年加入HKUST，並於(yu) 2008年晉升為(wei) 正教授。作為(wei) 一位資深的凝聚態物理學家，Prof. LEUNG的研究主要集中在以下方向：

強關(guan) 聯電子體(ti) 係研究

Prof. LEUNG主要研究強關(guan) 聯電子體(ti) 係，特別是通過大規模數值計算方法研究這類複雜量子係統。強關(guan) 聯電子體(ti) 係是指電子間相互作用非常強烈，以至於(yu) 傳(chuan) 統的單電子模型無法有效描述的材料體(ti) 係。這類體(ti) 係表現出豐(feng) 富的量子相，包括高溫超導、磁性和金屬-絕緣體(ti) 相變等奇特物理現象。

高溫超導體(ti) 的理論研究

Prof. LEUNG在高溫超導體(ti) 理論研究方麵有著深入的探索，特別是t-J模型和Hubbard模型的數值研究。他使用優(you) 化變分蒙特卡洛等計算方法，研究超導相在強關(guan) 聯區域的存在條件及其物理機製，為(wei) 理解高溫超導體(ti) 中的d波配對機製提供了重要見解。

超級計算在物理研究中的應用

Prof. LEUNG熟練運用各種超級計算技術，從(cong) 早期的向量超級計算機（如Cray和IBM係統）到大規模並行計算機（如Thinking Machines CM-2）。他成功利用HKUST的Intel Paragon超級計算機研究高溫超導體(ti) 微觀模型中電荷載流子之間的相互作用，顯示了其在計算物理領域的專(zhuan) 業(ye) 技能。

教學與(yu) 學術管理

除了科研工作外，Prof. LEUNG在教學和學術管理方麵也有傑出貢獻。他曾獲多項教學獎項，包括科學學院教學獎(2004)和Michael G. Gale傑出教學獎章(2007)，多次被學生評為(wei) HKUST十佳講師。他還領導創建了國際研究豐(feng) 富化計劃(2013)和數據分析科學學士項目(2021)，展示了其教育創新能力。

三、創新研究想法

基於(yu) Prof. LEUNG的研究方向和當前凝聚態物理學的發展趨勢，以下是幾個(ge) 可能的創新研究方向：

1. 二維材料中的強關(guan) 聯電子現象

二維材料（如石墨烯、過渡金屬二硫化物等）提供了研究低維強關(guan) 聯電子物理的理想平台。一個(ge) 創新研究方向是將Prof. LEUNG擅長的數值模擬技術應用於(yu) 扭曲雙層石墨烯等莫爾超晶格係統中的強關(guan) 聯電子行為(wei) 研究。這類係統由於(yu) 莫爾圖案的形成，電子動能被大幅抑製，使得電子相互作用效應更為(wei) 顯著，可能出現新奇的量子相。研究可以探索扭角、外部電場和應變等參數如何調控係統的相圖和超導性質，有望在理論上預測新型超導材料或量子相。

2. 量子計算在強關(guan) 聯電子係統模擬中的應用

隨著量子計算技術的發展，利用量子算法模擬強關(guan) 聯電子係統成為(wei) 可能。一個(ge) 前沿研究方向是開發量子計算算法來模擬傳(chuan) 統經典計算機難以處理的大型強關(guan) 聯電子係統。研究可以聚焦於(yu) 如何將Prof. LEUNG擅長的變分蒙特卡洛方法轉化為(wei) 量子變分算法，或探索量子模擬器如何有效地研究t-J模型和Hubbard模型。這一方向既能推進量子計算的應用研究，又能深化對強關(guan) 聯電子係統的理解。

3. 機器學習(xi) 輔助的高溫超導材料設計

將機器學習(xi) 與(yu) 第一性原理計算結合，為(wei) 高溫超導材料的設計提供新思路。研究可以基於(yu) Prof. LEUNG對超導機理的深入理解，構建機器學習(xi) 模型來預測材料的超導臨(lin) 界溫度和其他性質。通過分析大量已知超導體(ti) 的結構-性能關(guan) 係，識別影響超導性能的關(guan) 鍵描述符（如近鄰磁交換耦合J值和銅-氧共價(jia) 性）。該研究能夠加速新型高溫超導材料的發現，並有可能指導實驗合成出更高臨(lin) 界溫度的超導體(ti) 。

4. 拓撲物態與(yu) 強關(guan) 聯效應的交叉研究

拓撲量子態與(yu) 強關(guan) 聯電子係統的交叉是當前凝聚態物理的熱點領域。一個(ge) 創新研究方向是研究關(guan) 聯效應如何影響拓撲絕緣體(ti) 、Dirac半金屬和Weyl半金屬等拓撲材料的性質，特別是研究Dzyaloshinskii-Moriya相互作用等磁性相互作用如何誘導量子相變。這方麵的研究不僅(jin) 有助於(yu) 發展新的拓撲量子計算方案，也可能發現新型的量子自旋液體(ti) 或非常規超導體(ti) 。

5. 高壓條件下氫化物超導體(ti) 的理論研究

近年來，高壓條件下的氫化物超導體(ti) （如LaH10）已實現接近室溫的超導臨(lin) 界溫度，但其理論機製仍需深入研究。結合Prof. LEUNG在強關(guan) 聯電子係統和超導理論方麵的專(zhuan) 長，可以開展高壓下超導氫化物的微觀機製研究，探索電子-聲子耦合與(yu) 強關(guan) 聯效應的協同作用。通過理論計算預測更優(you) 化的材料組合和結構，有望進一步提高超導臨(lin) 界溫度或降低所需的壓強條件，為(wei) 實現室溫超導提供理論指導。