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教研序列

职称: 助理教授、特聘副教授
电子邮件:luowei@suat-sz.edu.cn
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工作签名:

基于密度泛函理论(DFT)方法,长期从事铁性与拓扑量子材料理论研究,重点关注铁电序、自旋序与拓扑电子态之间的耦合机制,在新型量子功能材料设计、对称性调控及拓扑物性理论方面取得系列进展。首次提出二维超铁电金属概念,将铁电性拓展至金属体系,实现铁电与磁性协同调控;系统揭示铁电极化与拓扑电子结构的耦合规律,提出极化翻转驱动拓扑相变及外场调控拓扑输运的新机制,为低功耗信息器件与可重构电子学提供理论基础。同时,面向人工智能驱动材料发现的发展趋势,致力于将机器学习与第一性原理计算相结合,构建“AI预测—理论设计—实验验证”的材料设计范式,实现铁性与拓扑功能材料的高效筛选与精准调控,加速新型量子材料发现。相关成果以第一作者/共同第一作者或通讯作者/共同通讯作者身份发表于Nat. Commun., Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Nano Lett., Phys. Rev. B等期刊。


学习经历:

2013-2018 复旦大学,理论物理,博士(直博),导师(向红军)

2009-2013 湘潭大学,物理学,学士;

工作经历:

2026至今 深圳理工大学,助理教授,博士生导师

2021-2026 美国阿肯色大学,博士后,合作导师(Laurent Bellaiche)

2019-2021 美国橡树岭国家实验室,博士后, 合作导师(Mina Yoon)

2018-2019 美国田纳西大学,博士后,合作导师(Mina Yoon)


所获荣誉:

2019 中国物理学会“最有影响论文”一等奖

2018 上海市优秀毕业生

2014 复旦大学博士国家奖学金


研究领域:

本课题组长期致力于铁性与拓扑量子材料的第一性原理理论研究,聚焦于凝聚态物理与计算材料学的交叉前沿。

主要研究方向包括:

① 铁电与多铁材料理论

探索铁电序、自旋序与轨道序的耦合机制,设计具有新奇铁性序参量的功能材料。代表性工作包括首次提出二维超铁电金属概念,突破铁电性仅存在于绝缘体的传统认知,开辟金属铁电与磁电协同调控的新方向。

② 拓扑电子态与拓扑相变

系统研究拓扑绝缘体、拓扑半金属等体系中的拓扑电子结构,揭示铁电极化与拓扑态之间的内在耦合规律,提出极化翻转驱动拓扑相变的新机制,为可重构拓扑电子器件提供理论支撑。

③ 外场调控与量子功能器件设计

从对称性分析出发,探索电场、应变等外场对拓扑输运性质的调控规律,为低功耗信息存储与逻辑器件的设计提供理论依据。

④ AI驱动的材料设计

面向智能化材料发现的前沿趋势,将机器学习与第一性原理计算深度融合,构建"AI预测—理论设计—实验验证"的高效材料设计范式,实现新型量子功能材料的高通量筛选与精准调控。

联系方式:

电子邮件:luowei@suat-sz.edu.cn


代表性论文:

  1. Wei Luo+, Alireza Akbarzadeh, Yousra Nahas, Sergei Prokhorenko*, Laurent Bellaiche* “Quantum criticality at cryogenic melting of polar bubble lattices”.Nature communications,14, 7874(2023).https://www.nature.com/articles/s41467-023-43598-0

  2. Wei Luo+, Yanming Ma, Xingao Gong, Hongjun Xiang* “Prediction of silicon-based layered structures for optoelectronic applications”Journal of the American Chemical Society136, 15992-15997 (2014).https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/ja507147p

  3. Wei Luo+, Hongjun Xiang* “Two‐dimensional phosphorus oxides as energy and information materials”Angewandte Chemie International Edition55, 8575-8580 (2016).https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201602295

  4. Wei Luo+, Hongjun Xiang* “Room temperature quantum spin Hall insulators with a buckled square lattice”Nano letters15, 3230-3235 (2015).https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.5b00418

  5. Wei Luo+*, Asier Zabalo, Guodong Ren, Gwan-Yeong Jung, Massimiliano Stengel, Rohan Mishra, Jayakanth Ravichandran, Laurent Bellaiche “Strain-induced gyrotropic effects in ferroelectric BaTiS3” Phys. Rev. B, L100101, (2026)https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/zk45-6lb2

  6. Wei Luo+, Junyi Ji+,Peng Che, Yang Xu, Lifa Zhang*, Hongjun Xiang*, Laurent Bellaiche “Nonlinear phonon Hall effects in ferroelectrics: its existence and non-volatile electrical control”Physical Review B107, L241107 (2023)https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.107.L241107

  7. Wei Luo+, Yang Zhong+, Hongyu Yu, Muting Xie, Yingwei Chen, Hongjun Xiang*, Laurent Bellaiche “Topological interfacial states at phase boundaries in two-dimensional ferroelectric bismuthPhysical Review B111, 075407 (2025)https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.111.075407

  8. Wei Luo+, Ke Xu, Hongjun Xiang* “Two-dimensional hyperferroelectric metals: A different route to ferromagnetic-ferroelectric multiferroics”Physical Review B96, 235415 (2017)https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.96.235415

  9. Wei Luo+, Junyi Ji+,Jinlian Lu, Xiuwen Zhang, Hongjun Xiang* “Two-dimensional topological semimetals protected by symmorphic symmetries”Physical Review B101, 195111 (2020)https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.101.195111

  10. Wei Luo+, Yuma Nakamura, Jinseon Park, Mina Yoon* “Cobalt-based magnetic Weyl semimetals with high-thermodynamic stabilities”NPJ Computational Materials7, 1-8 (2021)https://www.nature.com/articles/s41524-020-00461-w

  11. Jinlian Lu+,Wei Luo+, Junsheng Feng, Hongjun Xiang* “Unusual ferroelectricity in two-dimensional perovskite oxide thin films”Nano Letters18, 595-601 (2018)https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.7b04797

  12. Hongyu Yu+, Junyi Ji,Wei Luo*,Xingao Gong, Hongjun Xiang* “Recent Advances in Unconventional Ferroelectrics and MultiferroicsAdvanced Materials, e07070, (2025)https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202507070

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