2011年起，先后在美国宾夕法尼亚州立大学（PSU-University Park）攻读材料科学与工程学士及博士学位。2021年起在美国达特茅斯学院（Dartmouth College）任博士后研究员。2024年入选国家海外高层次青年人才。2025年获聘南京大学电子科学与工程学院副教授、博士生导师

基于第一性原理计算的高通量材料设计

1. 设计自旋光子界面：自旋光子界面（又称量子缺陷或色心）是半导体中一类特殊点缺陷，具备将自旋中编码的信息与光子耦合并传递的性质。以金刚石氮空位色心（NV）为代表的量子缺陷已成为实现量子精密测量、量子通信以及量子网络的重要路径之一。研究聚焦以第一性计算结合工作流引擎高通量探索未知缺陷体系，以数据驱动的方式开发新型量子缺陷。

2. 开发机器学习势：基于高通量计算的高质量数据集，采用机器学习方法从数据库中构建原子间相互作用势能函数，以接近量子力学的精度实现材料模拟的大规模加速。机器学习势是智能材料（AI4Materials）领域的关键前沿。研究方向聚焦于开发高精度、可迁移的势函数模型，旨在实现带电点缺陷的高效仿真与高性能量子材料的原子结构生成。

3. 量子器件仿真：针对约瑟夫森结等核心量子器件，综合运用密度泛函理论等第一性原理计算方法，从原子尺度揭示其界面微观结构、电子特性及其对超导性能的影响规律，为高性能量子器件的设计与优化提供理论依据。

课题组诚招博士生和硕士生（电子、物理、材料、化学、机械等专业不限），欢迎有意向的同学邮件联系！

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第一和通讯作者文章包含Science Advances 1篇，Nature Communications 2篇，Journal of the American Chemical Society 1篇，Energy & Environmental Science 1 篇, ......

近期代表成果

计算驱动发现硅晶体中新型复杂量子缺陷：

Computationally driven discovery of T center-like quantum defects in silicon
Yihuang Xiong, Jiongzhi Zheng, Shay McBride, Xueyue Zhang, Sinéad M Griffin, Geoffroy Hautier

Journal of the American Chemical Society 146, no. 44 (2024): 30046-30056.

高通量计算与协同位点选择STM设计WS₂中新型替位量子缺陷设计：

A substitutional quantum defect in WS2 discovered by high-throughput computational screening and fabricated by site-selective STM manipulation

John C Thomas†, Wei Chen†, Yihuang Xiong†, Bradford A Barker, Junze Zhou, Weiru Chen, Antonio Rossi, Nolan Kelly, Zhuohang Yu, Da Zhou, Shalini Kumari, Edward S Barnard, Joshua A Robinson, Mauricio Terrones, Adam Schwartzberg, D Frank Ogletree, Eli Rotenberg, Marcus M Noack, Sinéad Griffin, Archana Raja, David A Strubbe, Gian-Marco Rignanese, Alexander Weber-Bargioni, Geoffroy Hautier

Nature communications 15, no. 1 (2024): 3556.

高通量计算发掘单晶硅中新型自旋光子界面：

High-throughput identification of spin-photon interfaces in silicon

Yihuang Xiong, Céline Bourgois, Natalya Sheremetyeva, Wei Chen, Diana Dahliah, Hanbin Song, Jiongzhi Zheng, Sinéad M Griffin, Alp Sipahigil, Geoffroy Hautier

Science Advances 9, no. 40 (2023): eadh8617.

强电声耦合驱动的关联极性金属中的赝能隙调制

Strong electron-phonon coupling driven pseudogap modulation and density-wave fluctuations in a correlated polar metal

Huaiyu Wang†, Yihuang Xiong†, Hari Padma, Yi Wang, Ziqi Wang, Romain Claes, Guillaume Brunin, Lujin Min, Rui Zu, Maxwell T Wetherington, Yu Wang, Zhiqiang Mao, Geoffroy Hautier, Long-Qing Chen, Ismaila Dabo, Venkatraman Gopalan

Nature communications 14, no. 1 (2023): 5769.

数据驱动发掘新型产氢光催化剂材料：

Optimizing accuracy and efficacy in data-driven materials discovery for the solar production of hydrogen

Yihuang Xiong†, Quinn Campbell†, Julian Fanghanel, Catherine K Badding, Huaiyu Wang, Nicole E Kirchner-Hall, Monica J Theibault, Iurii Timrov, Jared S Mondschein, Kriti Seth, Rebecca Katz, Andrés Molina Villarino, Betül Pamuk, Megan E Penrod, Mohammed M Khan, Tiffany Rivera, Nathan C Smith, Xavier Quintana, Paul Orbe, Craig J Fennie, Senorpe Asem-Hiablie, James L Young, Todd G Deutsch, Matteo Cococcioni, Venkatraman Gopalan, Héctor D Abruña, Raymond E Schaak, Ismaila Dabo

Energy & Environmental Science 14, no. 4 (2021): 2335-2348.