胡 伟


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姓  名:

胡伟

地  址:

中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心4007室

邮  编:

230026

电  邮:

whuustc@ustc.edu.cn

主  页:

http://scholar.google.com/citations?user=t8Ncyb4AAAAJ




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 教育与科研经历

2003年9月-2007年7月

中国科学技术大学 物理化学 学士 导师:杨金龙

2005年9月-2007年7月

中国科学技术大学 计算机科学与技术 学士 导师:周灏

2007年9月-2013年12月

中国科学技术大学 物理化学 博士 导师:杨金龙

2014年1月-2018年2月

美国劳伦斯伯克利国家实验室 博士后研究员 导师:杨超(LBL)和林霖(UC Berkeley)

2018年3月-至今

美国劳伦斯伯克利国家实验室 兼职科学家(Affiliate scientist)

2018年3月-2018年9月

中国科学技术大学 合肥微尺度物质科学国家研究中心 特聘副研究员

2018年10月-至今

中国科学技术大学 合肥微尺度物质科学国家研究中心 特任研究员 博士生导师


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 目前研究方向

1. 大规模密度泛函理论计算方法

2. 复杂密度泛函理论方法(Hartree-Fock, TDDFT, GW/BSE, MP2, RPA等)

3. 密度泛函理论高性能计算软件开发(HONPAS,KSSOLV,PWDFT和DGDFT)

4. 量子计算算法(CCSD,DMRG,Full CI等)

5. 机器学习、深度学习和神经网络的算法与应用

6. 高性能并行计算方法(CPU-MPI/OpenMP,GPU-CUDA/OpenAcc等)

7. 数值计算算法(矩阵计算、本征值算法、低秩分解等)

  胡伟博士致力于发展大规模密度泛函理论计算方法的开发与应用,与数学、物理、计算机理论学家和化学实验学家展开了广泛地合作,包括提出基于密度泛函理论的新理论算法(ISDF,ACE和PCDIIS),开发高性能并行计算软件(HONPAS,KSSOLV,PWDFT和DGDFT),并应用于多功能材料设计(太阳能电池、光解水制氢光催化剂、场效应管、肖特基二极管和PN结)和催化化学(光催化、表面催化和气体传感器)等领域。值得一提的是,胡伟博士具有综合了物理化学,高性能计算和应用数学等交叉学科背景,尤其是针对大尺度材料体系计算和分子动力学模拟在超级计算机上大规模并行计算。胡伟博士主要发展基于大尺度纳米材料设计与第一性原理理论模拟的方法理论和开发高性能计算软件包,包括第一性原理线性标度计算HONPAS,针对数万原子纳米材料的平面波精度大规模高性能并行计算DGDFT [JCP 143, 124110 (2015)],针对数千原子纳米材料的平面波基组杂化泛函电子结构计算PWDFT [JCTC 13, 1188 (2017), JCTC 13, 5420 (2017) and JCTC 13, 5458 (2017)]。同时,通过基于第一性原理密度泛函理论模拟,胡伟博士研究纳米材料的电子结构性质,模拟并解释实验新现象,分析其本征物理机制,设计新型功能材料并预测新奇性质,取得了很多重要的科研成果。这些研究揭示了二维纳米材很多奇特性质和潜在应用,包括半金属、分子分离和纯化、表面催化、光催化、分子传感器、芳香性、缺陷和边界重构等。二维纳米材料复合物异质结也可以被应用到新型光电器件设计中,比如肖特基管、pn 结、太阳能电池和光催化水分解等,其中包括基于边界修饰的磷烯纳米层异质结的新型高效太阳能电池[Nano Lett. 16, 1675 (2016)]和水分解催化剂[JACS 139, 15429 (2017)]。


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 代表性论文

1.

Wei Hu, Jie Liu*, Yingzhou Li, Zijing Ding, Chao Yang, and Jinlong Yang*, Accelerating Excitation Energy Computation in Molecules and Solids within Linear-Response Time-Dependent Density Functional Theory via Interpolative Separable Density Fitting Decomposition, Journal of Chemical Theory and Computation, 16, 2, 964-973 (2020).

2.

Wei Hu, Yi Huang, Xinmin Qin, Lin Lin*, Erjun Kan, Xingxing Li, Chao Yang*, and Jinlong Yang*, Room-Temperature Magnetism and Tunable Energy Gaps in Edge-Passivated Zigzag Graphene Quantum Dots, npj 2D Materials and Applications, 3, 17 (2019).

3.

Kai Wu, Huanhuan Ma, Yunzhi Gao, Wei Hu*, and Jinlong Yang*,Highly-Efficient Heterojunction Solar Cells based on Two-Dimensional Tellurene and Transition Metal Dichalcogenides, Journal of Materials Chemistry A, 7, 7430-7436 (2019).

4.

Kun Dong*, Wei Hu*, and Lin Lin*, Interpolative Separable Density Fitting through Centroidal Voronoi Tessellation with Applications to Hybrid Functional Electronic Structure Calculations, Journal of Chemical Theory and Computation, 14, 3, 1311-1320 (2018).

5.

Wei Hu*, Lin Lin*, Ruiqi Zhang, Chao Yang*, and Jinlong Yang*, Highly Efficient Photocatalytic Water Splitting over Edge-Modified Phosphorene Nanoribbons, Journal of the American Chemical Society, 139, 15429-15436 (2017).

6.

Wei Hu*, Lin Lin*, Amartya S. Banerjee*, Eugene Vecharynski*, and Chao Yang*, Adaptively Compressed Exchange Operator for Large Scale Hybrid Density Functional Calculations with Applications to the Adsorption of Water on Silicene, Journal of Chemical Theory and Computation, 13, 1188-1198 (2017).

7.

Wei Hu*, Lin Lin*, and Chao Yang*, Interpolative Separable Density Fitting Decomposition for Accelerating Hybrid Density Functional Calculations with Applications to Defects in Silicon, Journal of Chemical Theory and Computation, 13, 5420-5431 (2017).

8.

Wei Hu*, Lin Lin*, and Chao Yang*, Projected Commutator DIIS Method for Accelerating Hybrid Functional Electronic Structure Calculations, Journal of Chemical Theory and Computation, 13, 5458-5467 (2017).

9.

Wei Hu*, Lin Lin*, Chao Yang*, Jun Dai, and Jinlong Yang*, Edge-Modified Phosphorene Nanoflake Heterojunctions as Highly Ecient Solar Cells, Nano Letters, 16, 1675-1682 (2016).

10.

Wei Hu*, Lin Lin*, and Chao Yang*, DGDFT: A Massively Parallel Method for Large Scale Density Functional Theory Calculations, Journal of Chemical Physics, 143, 124110 (2015).


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