中南大学王辉

个人简介

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担任The Innovation期刊（Impact Factor: 33.2）编委，欢迎投稿！（官方网站）

担任国际材料基因工程期刊（MGE Advances）编委/材料计算专刊编辑，欢迎投稿！（官方网站）

中南大学，教授，博导，国家高层次人才，国际先进材料学会会士，中国智能计算年度创新人物，中共湖南省委百人计划专家，湖南省科技创新领军人才，湖南省杰出青年，湖南省重点研发领域首席科学家，湖南省自然科学重点基金项目负责人，湖湘高层次创新人才。高通量物性模拟团队与材料基因工程《HTTPS for MGE》带头人，计算物理与计算材料学科带头人，物理系主任，湖南省重点实验室副主任，国家重点实验室核心成员。中国科学院金属研究、美国加州大学尔湾分校联合培养博士，先后在复旦大学和美国加州大学尔湾分校从事博士后研究、担任项目科学家。本团队主要运用多层次跨尺度模拟、高通量计算、机器学习、数据挖掘、实验制备与测量等方法，注重智能计算引导的实验科学，旨在建立能源信息领域关键材料“结构-性能”内在关联的基因数据库，解决重要科学技术问题，全面加速新材料设计到工程应用化的进程。

受邀参加国际国内学术会议做邀请报告50余次，大会报告/主题报告10余次，受邀担任多个国际会议的主席、学术委员、组委会会员以及物理、材料类国际SCI期刊杂志编辑和50余种国际期刊特约审稿人。迄今发表SCI期刊论文100余篇，其中第一作者和通讯作者论文主要包括Nature，Nature Materials，Nature Communications，Physical Review Letters，Physical Review系列、Applied Physics Letters等，申请/授权国家发明专利10余项、软件著作5部，主持国家重大人才工程项目、国家自然科学基金委项目、中共湖南省委百人计划项目、湖南省科技创新领军人才项目、湖南省杰出青年基金项目、湖南省自然科学基金重点项目、湖南省重点领域研发国际合作项目、湖湘高层次人才聚集工程、湖南省研究生教学改革研究项目等十余项国家与省部级项目。

团队研究室位于新校区物理学院，占地面积百余平方米，科研平台规模总价值千万余元。研究室拥有大型高性能并行计算机集群和机器学习平台，采用Intel Xeon CPU构架和Nvidia Tesla GPU构架，具备2TB+显存运算空间、20TB+内存运算空间、200TB+服务器存储阵列，2000+CPU计算核心，20000+张量核心，200000+CUDA计算核心，200GB/S高速光纤网络模块，可提供2千万+CPU核时/年和20亿+GPU核时/年，总峰值计算能力近千万亿次量级（PFLOPS）；搭建材料基因探索数字化研发平台，可开展高通量、多尺度物理性质计算与化学过程模拟；拥有能源信息领域一体式实验制备与测试平台，注重智能计算引导的实验科学。研究团队包含教授、副教授、讲师、博士后、博士生、硕士生和本科生30人左右，研究室的建立得到了国家级、省部级项目的资助以及校、院领导的支持。

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Recent Publications (Nature Index):

X. Xu, C. Niu, G.W. Zhai, M. Li, X.H. Lin, H. Wang*, Reversible colossal barocaloric effect in methylphosphonium tin bromide for room-temperature refrigeration, Phys. Rev. B 111, 224113 (2025)

W.F. Xie, X. Xu, Y.L. Yue, H.Y. Xia, H. Wang*, Piezovalley effect and magnetovalley coupling in altermagnetic semiconductors studied by first-principles calculations, Phys. Rev. B 111, 134429 (2025)

J. Qi, H. Wang*, B. Li*, et al, Magnetic evolution induced by freezing of Ag+ fluctuations in an intercalated transition metal dichalcogenide, Phys. Rev. Mater. 9, 044411 (2025)

X. Xu, M. Li, X. Lin, H. Wang*, Giant reversible electrocaloric effect in monolayer group-IV monochalcogenides, Phys. Rev. B 110, 064103 (2024)

X. Xu, W.F. Xie, F.B. Li, C. Niu, M. Li, H. Wang*, General approach for eﬃcient prediction of refrigeration performance in caloric materials, Phys. Rev. Appl. 22, 014036 (2024)

W.F. Xie, L. Zhang, Y.L. Yue, M. Li, H. Wang*, Giant valley polarization and perpendicular magnetocrystalline anisotropy energy in monolayer MX2 (M = Ru, Os; X = Cl, Br), Phys. Rev. B 109, 024406 (2024)

J.P. Yuan, M. Li, H. Wang*, Intrinsically ultralow lattice thermal conductivity and giant thermoelectric effect in Ag-based intercalated layered crystalline solids, Phys. Rev. B 109, 235202 (2024)

M.L. Yao, M. Li, L. Zhang*, H. Wang*, Giant thermoelectric effect governed by unique two-dimensional electronic structure and strong anharmonicity in layered nitrides, Phys. Rev. B 110, 115202 (2024)

L.Y. Cheng, M. Li, L. Zhang*, H. Wang*, High thermoelectric performance induced by strong anharmonicity in ternary Li-based chalcogenides, Phys. Rev. B 110, 155202 (2024)

L. Zhang*, J. Pan, M. Li, I.W. Filot, E.Hensen*, H. Wang*, Eﬀect of Reaction Atmosphere on Catalytic CO Oxidation Over Cu-Based Bimetallic Nanoclusters on a CeO2 Support, Phys. Rev. Appl. 20, 034051 (2023)

G.W. Zhai, X. Xu, C. Niu, W.F. Xie, M. Li, X.H.Lin, H. Wang*, Giant magnetocaloric effect in Cr-based two-dimensional materials, Appl. Phys. Lett. 126, 103905 (2025)

X.L. Liu, S.P. Luo, Z.J. Tan, W.Chen, J.L. Luo, L. Zhang*, H. Wang*, Tailoring Pt nanoboxes with Bi atoms and SnO2 adatoms for efficient hydrogen evolution electrocatalysis, Appl. Phys. Lett. 126, 203903 (2025)

C. Niu, F.B. Li, X. Xu, W.F. Xie, G.W. Zhai, M. Li, H. Wang*, Colossal barocaloric effect of plastic crystals imbedded in silicon frame near room temperature: Molecular dynamics simulation, Appl. Phys. Lett. 124, 103905 (2024)

W.F. Xie, X. Xu, F.B. Li, G.W. Zhai, Y.L. Yue, M. Li, H. Wang*, Large magnetocaloric refrigeration performance near room temperature in monolayer transition metal dihalides, Appl. Phys. Lett. 125, 033903 (2024)

F.B. Li, C. Niu, X. Xu, W.F. Xie, M. Li, H. Wang*, Predicting large comprehensive refrigeration performance of plastic crystals by compositing carbon architectures for room temperature application, Appl. Phys. Lett. 123, 183902 (2023)

X. Xu, F.B. Li, C. Niu, M. Li, H. Wang*, Machine learning assisted investigation of the barocaloric performance in ammonium iodide, Appl. Phys. Lett. 122, 043901 (2023)

M.L. Yao, J. Pan, W.F. Xie, Z.C. Yang, M. Li, H. Wang*, Control of the magnetic anisotropy and Curie temperature of monolayer 1T-CrTe2 for room temperature application, Appl. Phys. Lett. 123, 242405 (2023)

F.B. Li, C. Niu, X. Xu, M. Li, H. Wang*, The effect of defect and substitution on barocaloric performance of neopentylglycol plastic crystals, Appl. Phys. Lett. 121, 223902 (2022)

F.B. Li, M. Li, C. Niu, H. Wang*, Atomic-scale insights into the colossal barocaloric effects of neopentyl glycol plastic crystals, Appl. Phys. Lett. 120, 073902 (2022)

Possible Origin of Low-Frequency Magnetic Flux Noise in Superconducting Devices, J. Phys. Chem. Lett. 14, 1854 (2023)

Regulating Interfacial Spin Hall Conductivity with Ferroelectricity, J. Phys. Chem. Lett. 13, 3310 (2022)

Atomically Local Electric Field Induced Interface Water Reorientation for Alkaline Hydrogen Evolution Reaction, Angew. Chem. Int. Ed. 62, e202300873 (2023)

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Understanding colossal barocaloric effects in plastic crystals, Nature Communications 11, 4190 (2020)

Real space charge density imaging with sub-angstrom resolution using four-dimensional electron microscopy, Nature 575, 480 (2019)

Bond-Selected Photodissociation of Single Molecules Adsorbed on Metal Surfaces, Physical Review Letters 122, 077401 (2019)

Tuning the interfacial spin-orbit coupling with ferroelectricity, Nature Communications 11, 2627 (2020)

Liquid-like thermal conduction in intercalated layered crystalline solids, Nature Materials 17, 226 (2018)

Rotational and Vibrational Excitations of a H2 Molecule Trapped within a Nanocavity, Physical Review Letters 111, 146102 (2013)

Colossal barocaloric effects in plastic crystals, Nature 567, 506 (2019)

Anisotropic polarization-induced conductance at a ferroelectric–insulator interface, Nature Nanotechnology 13, 1132 (2018)

Understanding the Giant Enhancement of Exchange Interaction in Bi2Se3/EuS Heterostructures, Physical Review Letters 119, 027201 (2017)

Discovery of a magnetic conductive interface in PbZr0.2Ti0.8O3 /SrTiO3 heterostructures, Nature Communications 9, 685 (2018)

Candidate source of flux noise in SQUIDs: Adsorbed oxygen molecules, Physical Review Letters 115, 077002 (2015)

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课题组常年招聘教授、副教授、讲师和博士后（师资）等科研人员：https://www.acabridge.cn/acabridge/aca_web/hunan/zndx2/index.shtml

具体招聘信息如下：

1. 讲师、副教授、教授欢迎加入，尽量帮助争取更好的待遇和科研经费；研究方向为课题组主要方向，具体可以协商，共享课题组平台资源，协同发展；招聘详情请参考网站：http://muchong.com/t-15271326-1

2. 博士后（师资）应当全面具备物理、材料、化学、计算机科学、人工智能以及相关领域的知识背景和独立开展研究的潜力；擅长Linux系统和C/C++/Matlab/Python/Fortran程序；具有优秀的英语写作和交流水平；招聘详情请参考网站：http://muchong.com/t-15272648-1

本课题组与美国、欧洲、澳洲、日本、韩国、香港等境外著名学府以及国内知名高校建立了良好的合作关系，每年有出国开会、交流的机会，并可以推荐到国内外知名高校进行深造学习! 欢迎获得研究生推免资格的学生和进入复试名单的考生到本课题组攻读直博研究生或者硕士研究生，随时欢迎咨询。

1. 博士生应当具备物理、材料、化学、计算机科学、人工智能以及相关领域的知识背景和独立开展研究的潜力；熟悉或擅长Linux系统和C/C++/Matlab/Python/Fortran程序；具有较好的英语写作和交流水平；招聘详情请参考网站：http://muchong.com/t-14319201-1

2. 硕士生/本科生应当初步具备物理、材料、化学、计算机科学、人工智能以及相关领域的知识背景；了解或熟悉Linux系统和C/C++/Matlab/Python/Fortran程序；具有一定程度的英语写作和交流水平；招聘详情请参考网站：http://muchong.com/t-14324828-1

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教育经历

[1] 中国科学院金属研究所 | 材料物理化学 | 博士学位 | 研究生班毕业

[2] 美国加州大学尔湾分校 | 计算材料物理 | 博士学位 | 联合培养

[3] 河南理工大学 | 计算机科学与技术 | 学士学位 | 大学本科毕业

工作经历

[1] 2022.3-至今

中南大学 | 物理系 | 主任 | 教授/博导

[2] 2021.1-至今

中南大学 | 湖南省重点实验室 | 副主任 | 教授/博导

[3] 2020.7-至今

中南大学 | 国家级人才特聘教授/博导

[4] 2019.9-至今

中南大学 | 粉末冶金国家重点实验室 | 教授/博导

[5] 2019.9-至今

中南大学 | 物理与电子学院 | 教授、博导

[6] 2018.9-2019.8

中南大学 | 物理与电子学院 | 兼职教授

[7] 2018.8-2019.7

美国加州大学尔湾分校 | 物理与天文系 | 项目科学家（Faculty）

[8] 2015.8-2018.7

美国加州大学尔湾分校 | 物理与天文系 | 博士后

[9] 2014.4-2014.10

美国加州大学尔湾分校 | 物理与天文系 | 研究助理

[10] 2013.8-2015.7

复旦大学 | 物理系 | 博士后

[11] 2006.8-2007.7

美国霍尼韦尔公司 | 波音787测试部门 | 工程师

[12] 2000.9-2002.7

计算机辅助设计工作室 | 初级学员

社会兼职

[1] The Innovation期刊（IF：33.2）编委
[2] MGE Advances材料计算专刊编辑
[3] 国际信息与功能材料（Info. Funct. Mater.）期刊编委！
[4] 湖南省物理学会学术委员会委员
[5] 英国科学创新基金（UKRI）评审专家
[6] 国际材料基因工程期刊MGE Advances编委
[7] 湖南省物理学会常务理事
[8] 国际前沿材料大会（IUMRS）分会主席
[9] 欧洲科学基金（ESF）评审专家
[10] 国际物理期刊Front. Phys.编辑（IF：3.72）
[11] 中国科学院人事局项目评审专家
[12] 全国磁性材料与器件大会，专题主席/学术委员会委员
[13] 教育部学科人事科技项目评审专家
[14] 国际材料期刊Materials编辑（IF：3.62）
[15] 国家自然科学基金（NSFC）项目评审专家
[16] 凝聚态物理学国际会议，组委会委员
[17] 受邀担任多种国际知名期刊审稿人
[18] 美国物理学会会员
[19] 物理及天文国际会议，组委会委员
[20] 物理及网络国际会议材料分会，主席及委员

研究方向

[1] 固态制冷储热、热电转换等热能的存储、运输与利用

[2] 低维材料磁、光、力、热、电等物性研究

[3] 高通量计算、机器学习与材料基因工程

其他联系方式

[1] 邮编：

[2] 传真：

[3] 通讯/办公地址：

[4] 办公室电话：

[5] 移动电话：

[6] 邮箱：

团队成员

团队名称：高通量多尺度物性模拟与材料基因工程

团队介绍：本团队主要运用多层次跨尺度模拟、高通量计算与机器学习、数据挖掘及实验制备与性能测量等方法，注重智能计算引导的实验科学，旨在建立能源信息领域关键材料“成分-结构-性能”内在关联的基因数据库，解决重要科学技术问题，全面加速新材料设计到工程应用化的进程。

林旭辉

副教授，博士毕业于厦门大学，Western Michigan University 联合培养博士。曾在西南交通大学工作（2020-2023）。主要从事定域化密度泛函理论方法发展、机器学习和材料新奇电子结构及输运等方面的理论计算研究。主持和参与多项国家自然科学基金，近年来以第一/通讯作者发表SCI论文十余篇，其中包括J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., J. Chem. Phys., Phys. Chem. Chem. Phys.等期刊。

张龙

副教授，博士毕业于荷兰埃因霍芬理工大学。曾任埃因霍芬理工大学客座研究员（2020-2021) 和新加坡南洋理工大学访问学者（2015-2016）。主要从事开发和利用多尺度计算方法并结合机器学习和高通量计算来理性设计能源转化和能源存储材料。近年来以第一/通讯作者发表SCI论文十余篇，其中包括Adv. Mater.，ACS Catal.，NPJ Comput. Mater，J. Catal.， Small，J. Phys. Chem. Lett.， J. Phys. Chem. C等期刊。

李敏

实验技术人员，毕业于武汉大学计算机与遥感信息专业，负责地理信息（GIS）系统软件的按需开发、数据提取与计算分析，曾获计算机模拟仿真系统比赛一等奖（中国广州）,参与多项国家级、省部级科研项目。主要从事新型能源与信息材料的理论研究及其实验制备，并负责材料基因工程实验室及团队成员的管理与服务工作。近年来以第一/合作作者身份发表多篇SCI论文，其中包括Nat. Commun.，J. Phys. Chem. Lett.，Appl. Phys. Lett.，Materials等期刊。

许雄

博士后研究人员，博士毕业于中南大学物理学院，获得计算凝聚态物理专业，主持和参与多项国家和湖南省科研项目等。主要从事主要从事固态相变制冷领域的多尺度高通量计算以及材料基因探索，近年来以第一作者发表10余篇SCI论文，主要包括Phys. Rev. B，Phys. Rev. Appl.，Appl. Phys. Lett.等期刊。

姚梦丽

博士后研究人员，博士毕业于中南大学物理学院，获得计算凝聚态物理专业，参与多项国家和湖南省科研项目等。主要从事光、电、磁、谷耦合机制及电声输运等方面的计算模拟，近年来以第一作者发表多篇SCI论文，主要包括Phys. Rev. B，Appl. Phys. Lett.，J. Phys. Chem. Lett.等期刊。