天津大学理学院化学系、物理系， 天津市分子光电科学重点实验室

化学与应用化学 博士生导师 化学系

凝聚态及分子物理 硕士生导师 物理系

微电子（集成电路工程） 硕士生导师

EMAIL：xi.yu@tju.edu.cn

·        2016年8月至今，天津大学化学系，研究员，天津市分子光电科学重点实验室，有机集成电路教育部重点实验室。

·        2012年12月-2016年8月,以色列Weizmann研究所材料与界面系，博士后。专业方向：分子尺度电子学，光电材料的组装与功能

导师David Cahen

·        2006年9月-2012年12月,麻省大学阿默斯特分校化学系，博士。专业方向：纳米粒子的表面化学、组装与功能材料

导师: Vincent M. Rotello

·        2004年5月-2006年8月,清华大学化学系，合作研究。专业方向：表面物理化学

导师：张希院士

·        2003年9月-2006年8月，吉林大学化学系，硕士。专业方向：高分子化学与物理

导师：张希院士

·        1999年9月-2003年7月,吉林大学化学系本科。专业：化学

[本 科] 物理化学（101拔尖计划），光电化学的理论与实践（高阶理论课）

[研究生] 现代光谱技术（全英文），化学中的电子过程（全英文）

SmartMat 学术编辑

https://onlinelibrary.wiley.com/page/journal/2688819x/homepage/editorial-board

民盟天津市高等教育委员会，委员

上海知本昕科技术有限公司，首席科学家

亚洲硅业股份有限公司，特聘技术顾问

上海硼矩新材料研究院，特聘研究员

我们课题组长期专注于研究微观尺度下分子体系的电荷传递的基本化学与物理机制。通过结合实验研究与理论计算，深入探索电荷传递相关的基本过程。我们利用人工智能与机器学习技术，助力光电材料与新能源材料的开发，并取得了显著的研究成果。

课题组已在国际知名学术期刊上发表论文50余篇，包括《Nature Nanotechnology》、《PNAS》、《JACS》、《Advanced Materials》、《ACS Nano》等顶级期刊。我们还申请并授权了8项中国发明专利和2项软件著作权。目前，课题组承担了3项国家级科研项目和3项省部级项目，研究经费累计超过400万元。

课题组在教学方面也取得了丰硕的成果。我们开设了包括《化学中的电子过程》在内的高阶理论课程，并为本科生与研究生提供了具有前瞻性的学术培训。近年来，我们组织了多期《分子尺度电子过程讲习班》，在国内外同行中产生了积极的影响，提升了学科的教学质量与影响力。

课题组重视与企业的合作，已与青海亚洲硅业股份有限公司、上海硼矩新材料有限公司等企业建立了长期战略合作关系，并积极推进科研成果的转化应用。

光电材料与新能源材料，理论与计算化学，人工智能化学，电荷传递动机理与动力学，非线性化学动力学，分子器件与神经形态计算

·        天津大学双一流人才启动经费（80万，2016-2017）

·        国家自然科学基金面上项目“人工合成多肽分子结中的电荷输运研究”（65万，2017-2021）

·        天津大学北洋青年学者奖励计划 “分子电子学”（40万，2018-2021）

·        国家自然科学基金面上项目“基于双自组装分子层的可控分子结”（66万，2020-2023）

·        天津大学-青海民族大学联合项目“基于无定形碳材料的分子器件”（5万，2021）

·        国家自然科学基金国际合作基金（中国-以色列）“分子结的弹道热电子发射谱研究”（22361142833，190万，2024-2026）

·        天津大学-上海硼矩新材料有限公司“绝缘导热材料数据库的构建与机器学习模型的开发”（15万，2024）

[以色列] 特拉维夫大学化学系 Yoram Selzer

[美 国] 加州大学圣芭芭拉分校化学系 Lior Sepunaru

[印 度] Bose国家基础科学中心 Atindra Nath Pal

[韩 国] 高丽大学 Hyo Jae Yoon

电荷传递动力学与基于分子的光电器件

·  Exploring Non-Steady-State Charge Transport Dynamics in Information Processing: Insights from Reservoir Computing

Zheyang Li and Xi Yu*, Neuromorphic Computing and Engineering, 2024, 4, 024014

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2634-4386/ad54eb

我们课题组的第一篇计算机与信息科学类论文!

·  Generic dynamic molecular devices by quantitative non-steady-state proton/water-coupled electron transport kinetics

Ziyan Wang, Zheyang Li, Chengtai Li, Xuan Ji, Xianneng Song, Xi Yu*，Lejia Wang*, and Wenping Hu

Proceedings of the National Academy of Sciences, 2023, 120, 2017

https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2304506120

·  Bi-polaron Transport and Magnetic Field Induced Pauli Spin Blockade in Redox-Active Molecular Junctions

Xiaohai Ding, Shuaishuai Ding,* Xi Yu,* and Wenping Hu

Angewandte Chemie - International Edition, 2022, 61，e202208969

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202208969

·  Achieving High-Performance Molecular Rectification through Fast Screening Alkanethiol Carboxylate-Metal Complexes Electroactive Units

Lixian Tian, Aiqing Fan, Xi Yu* and Wenping Hu

CCS Chemistry, 2022, online

https://www.chinesechemsoc.org/doi/10.31635/ccschem.022.202201890

·  Systematic Modulation of Charge Transport in Molecular Device through Facile Control of Molecule-Electrode Coupling using Double Self-assembled Monolayers Nanowire Junction

Bin Han, Xi Yu, Xuan Ji, Xianneng Song, Shuaishuai Ding, Baili Li, Hira Khalid, Yaogang Zhang, Xiaona Xu, Lixian Tian, Huanli Dong,Xi Yu* and Wenping Hu*

Journal of the American Chemical Society, 2020, 142,9708

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.0c02215

·  Tunneling Explains Efficient Electron Transport via Protein Junctions

Jerry A Fereiro, Xi Yu*, Israel Pecht, Mordechai Sheves, Juan Carlos Cuevas, David Cahen*

Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) 2018,115, E4577–E4583.

http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1719867115

·  Tuning Electronic Transport via Hepta-Alanine Peptides Junction by Tryptophan Doping.

Yu, X.; Guo, C.; Refaely-Abramson, S.; Sepunaru, L.; Bendikov, T.; Pecht, I.; Kronik, L.; Vilan, A.; Sheves, M.; Cahen, D.

Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS) 2016,113, 10785.

https://www.pnas.org/content/113/39/10785

·  Mode-Selective Vibrational Modulation of Charge Transport in Organic Electronic Devices

Bakulin, A.;# Lovrincic, R.;#Yu, X.;# Selig, O.; Bakker, H.; Rezus, Y.; Nayak, P.; Fonari, A.; Coropceanu, V.; Brédas, J.-L.;et al.#共同第一完成人

Nature Communication,2015, 6, 7880.

https://www.nature.com/articles/ncomms8880.pdf

·  Insights into Solid-State Electron Transport through Proteins from Inelastic Tunneling Spectroscopy: The Case of Azurin

Yu, X.; Lovrincic, R.; Sepunaru, L.; Li, W.; Vilan, A.; Pecht, I.; Sheves, M.; Cahen, D.

ACS Nano 2015,9, 9955.

·  MolSimTransport：问题导向的高效分级电荷输运理论计算方法
我们独立开发的分子器件电荷输运计算方法。在功能和计算效率上取得了出色的表现。在常见分子结的输运计算中表现与商业软件以及TranSIESTA等经典DFT+NEGT软件相当，速度则提升了1-3个数量级。
https://github.com/yuxi-TJU/MolSimTransport

• 分子器件数据分析与器件仿真软件MolSim

·  Modulated Charge Transport and Device Functionality in Dual-State Molecular Junctions.

Xuan Ji and Xi Yu* Physical Review. B 2024, 110, 245408. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.110.245408.

我们课题组的第一篇物理类论文!

·  Single level tunneling model for molecular junctions: evaluating the simulation methods

Esther Martine Opodi, Xianneng Song, Xi Yu*, and Wenping Hu

Physical Chemistry Chemical Physics, 2022, 24,11958

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/CP/D1CP05807J
我们第一篇国际学生完成的文章^_^

·  The analysis of charge transport mechanism in molecular junctions based oncurrent-voltage characteristics

Xianneng Song, Bin Han,Xi Yu,*Wenping Hu

Chemical Physics 2020, 528, 110514

https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S030101041930792X

·  Model Study on the Ideal Current–Voltage Characteristics and Rectification Performance of a Molecular Rectifier under Single-Level-Based Tunneling and Hopping Transport

Xianneng Song,Xi Yu,* and Wenping Hu*

The Journal of Physical Chemistry C, 2020, 124, 24408−24419

https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.0c06647

·  Franck-Condon Blockade and Aggregation Modulated Conductance in Molecular Devices Using Aggregation-Induced Emission Active Molecules

Guangjun Tian,* Dexian Sun, Yaogang Zhang and Xi Yu*

Angewandte Chemie International Edition,2019,58, 5951

·  Origins of asymmetric charge transport properties of weakly coupled molecular junctions

Dexian Sun, Li Li,Xi Yu, and Guangjun Tian*

Physical Review B, 2019, 99, 125423

机器学习加速的材料开发

·  人工智能助力当代化学研究

朱博阳，吴睿龙，于曦*

化学学报，2020， 78，1366

http://sioc-journal.cn/Jwk_hxxb/CN/10.6023/A20070306

·  多组件学习器实现有机分子沸点的精准预测

刘雨泽, 李昆华, 黄佳兴, 于曦^*, 胡文平^*

化学学报，2022，doi: 10.6023/A22010017

http://sioc-journal.cn/Jwk_hxxb/EN/10.6023/A22010017

我们第一篇机器学习的文章，全部由本科同学完成，被选为当期杂志封面^_^

专利：基于多学习模型的有机分子常见理化性质的预测方法，刘雨泽，于曦，李昆华，黄佳兴，胡文平，专利号202211007843.5

·  基于异构数据库的材料研发智能体

·  化学中的电子过程（中英双语）

·  2023 分子尺度电子过程讲习班

·  2024 分子尺度电子过程讲习班

教改论文

·  Molecular Insights into Marcuss Theory: An Ab Initio Quantum Chemistry Computational Lab Practice for Charge Transfer Kinetics Pedagogy.
Yacong Fan, Jing Du, Wentao Zhao,* Xiaofei Ma, and Xi Yu*
Journal of Chemical Education, 2024, 101 , 3418. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.4c00286.

·  Study of the Redox Potentials of Benzoquinone and Its Derivatives by Combining Electrochemistry and Computational Chemistry

Xuan Ji, Xiaomei Liu, Muzi Li, Songxue Shao, Jing Chang, Jing Du, Xiaofei Ma, Xia Feng, Lina Zhu, Xi Yu*, and Wenping Hu*

Journal of Chemical Education, 2021, 98, 3019

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jchemed.1c00136

·  2024第五届全国大学生化学实验创新设计大赛

智能视觉引导的氨基甲酸铵分解反应平衡精确控制， 特等奖

机械视觉驱动的机械臂实现有机化学薄层色谱全自动检测，一等奖

In History

·  Impedance Spectroscopy of Ionic Ligand Modulated Charge Transport of Gold Nanoparticles films

Yu, X.; Malvankar, N.; Landis, R.; Eymur, S.; Miranda, O.; Rotello, V.

Small,2015,11, 3814.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.201500127

·  Fabrication of Reproducible, integration-compatible hybrid molecular / Si electronics

Yu, X.; Lovrincic, R.; Kraynis, O.; Man, G.; Ely, T.; Zohar, A.; Toledano, T.; Cahen, D.; Vilan, A.

Small,2014,10, 5151.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.201400484

·  Direct Patterning of Engineered Ionic Gold Nanoparticles via Nanoimprint Lithography

Yu, X.; Pham, J.; Subramani, C.; Creran, B.; Yeh, Y.; Du, K.; Patra, D.; Miranda, O.; Crosby, A.; Rotello, V.

Advanced Materials, 2012, 64, 2330.

·  Nanoparticle Devices: Going with the Electron Flow

Yu, X.; Rotello, V.

Nature Nanotechnology,2011,6, 693.

·  Surface Gradient Material: From Superhydrophobicity to Superhydrophilicity.

Yu, X.; Wang, Z.; Jiang, Y.; Zhang, X.

Langmuir,2006,22, 4483.

·  1. Reversible pH‐Responsive Surface: From Superhydrophobicity to Superhydrophilicity.

Yu, X.; Wang, Z. Q.; Jiang, Y. G.; Shi, F.; Zhang, X.

Advanced Materials,2005,17, 1289.

许晓娜，2016级硕士，燕山大学物理学院，2017-2019联合培养。去向：南开大学光学院，博士

韩宾，2016级硕士，天津大学化学系。去向：法国斯特拉斯堡大学，博士

王紫嫣，2018级硕士，天津大学化学系。去向：留在本实验室继续攻读博士学位。

宋贤能，2018级博士，天津大学物理系。去向：新加坡国立大学，博士

田丽贤，2019级博士，天津大学化学系。去向，天津商业大学，教职

李柏力，2018级博士，天津大学化学系。去向，中国航天工程大学，教职

丁小海，2020级博士，天津大学化学系。去向，亚洲硅业股份有限公司

Hira Khalid, 2018级博士，天津大学化学系。去向，巴基斯坦著名大学教职

课题组计划每年招收硕士研究生两人，博士研究生一人。

欢迎具有化学，物理、材料，电子学、化工及相关学科背景通过email联系xi.yu@tju.edu.cn

欢迎加入智能光电化学课题组！