计算物理系

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费瑞翔

职称: 博士生导师、国家高层次青年人才、准聘教授

联系电话:

学系: 计算物理系

E-mail: rfei@bit.edu.cn

通讯地址: 北京理工大学良乡南校区理学楼A406-4

教育经历

2012-08至2017-07, 美国圣路易斯华盛顿大学,物理哲学博士
2009-09至2012-07, 北京大学,凝聚态物理硕士
2005-09至2009-07, 安徽大学,理学学士

工作经历

2022-06至今, 北京理工大学物理学院,准聘教授
2019-08至2022-04, 美国圣路易斯华盛顿大学,博士后
2017-08至2019-07, 美国宾夕法尼亚大学,博士后

科研方向

主要从事光与物质相互作用的理论与计算研究,探索其在新一代低功耗光电子与自旋电子器件中的应用,并发展相关的第一性原理计算方法与程序。目前的研究兴趣包括:
(1)光与电荷、自旋自由度的耦合机理及光致输运现象;
(2)高阶非线性光学响应的第一性原理计算方法与程序开发;
(3)量子材料中多体效应对线性与非线性光学响应的影响。

学术成就

长期运用基于密度泛函理论的第一性原理计算、量子场论及蒙特卡洛模拟等方法,探索量子材料的新奇物性及其调控机制。主要研究成果如下:

(1)提出由能带色散几何驱动的自旋光电流产生机制,拓展了传统基于波函数量子几何与带间跃迁黎曼几何的光电流理论描述。(2)率先预言低维 IV–VI 族半导体中的铁电性,揭示自发极化大小与电偶极相互作用对二维铁电相变的关键作用,并预测高于室温的居里温度,相关理论预言随后得到实验验证。(3)系统研究强光与低对称性材料的相互作用,提出空间反演对称性破缺材料中高自旋极化光电流的产生机制,以及时间反演对称性破缺的拓扑磁性材料中的新型光电流机制;同时,开发基于格林函数方法的第一性原理计算程序。(4)提出利用压力有效调控三重及更高阶旋转对称性破缺材料物性的方案。

以第一作者或通讯作者身份在 Physical Review Letters、Nature Communications、Nature Electronics 和Nano Letters等国际学术期刊发表若干篇 SCI 论文。据 Google Scholar 统计,论文累计被引逾 6000 次,h 指数为 28。自主开发高效并行计算程序包 NLOpack,用于计算材料中电子与自旋自由度的非线性光学响应。

10篇代表性论文(* 表示通讯作者,# 表示共同第一作者)

1.R. Dong, Y. Xiao, Ruixiang Fei*. Band-Geometry-Driven Spin Photocurrent in Centrosymmetric Altermagnets. Physical Review Letters 136, 216702 (2026).

2.R. Dong, R. Cao, D. Tan, Ruixiang Fei*. Crystal symmetry selected pure spin photocurrent in altermagnetic insulators. Physical Review B 111, 195210 (2025). (Editors’ Suggestion)

3.J. Mei, Y. Wang, Ruixiang Fei*, J. Wang, X. Gan, B. Liu*, X. Wang*. Evidence for excitonic condensation and superfluidity in black phosphorus. Nature Communications 16, 3744 (2025).

4.Ruixiang Fei*, W. Song, L. Pusey-Nazzaro, L. Yang*. PT-Symmetry-Enabled Spin Circular Photogalvanic Effect in Antiferromagnetic Insulators. Physical Review Letters 127, 207402 (2021).

5.Ruixiang Fei, L. Yang*. Room-temperature ferroelectric switching. Nature Electronics 4, 703–704 (2021).

6.Ruixiang Fei*, S. Yu, Y. Lu, L. Zhu, L. Yang*. Switchable Enhanced Spin Photocurrent in Rashba and Cubic Dresselhaus Ferroelectric Semiconductors. Nano Letters 21, 2265–2271 (2021).

7.Ruixiang Fei, L. Z. Tan, A. M. Rappe*. Shift-current bulk photovoltaic effect influenced by quasiparticle and exciton. Physical Review B 101, 045104 (2020).

8.Ruixiang Fei, W. Kang*, L. Yang*. Ferroelectricity and Phase Transitions in Monolayer Group-IV Monochalcogenides. Physical Review Letters 117, 097601 (2016). (Citation: 700+. First work predicting unexpected temperature-robust ferroelectricity in 2D structures)

9.Ruixiang Fei, A. Faghaninia, R. Soklaski, J.-A. Yan, C. Lo, L. Yang*. Enhanced Thermoelectric Efficiency via Orthogonal Electrical and Thermal Conductances in Phosphorene. Nano Letters 14, 6393–6399 (2014). (Citation: 900+. Highlighted by review in PNAS of black phosphorus)

10.Ruixiang Fei, L. Yang*. Strain-Engineering the Anisotropic Electrical Conductance of Few-Layer Black Phosphorus. Nano Letters 14, 2884–2889 (2014). (Citation: 1200+)

科研项目

面上项目:新型反铁磁中非线性光致自旋流与磁结构光学探测机理(主持)

青年科学基金项目:量子材料非线性光电流的多体效应第一性原理研究(主持)

国家重点研发计划:交错磁性材料中的新奇物性与超快探测(参与)

招生信息

每年拟招收1–2名研究生(硕士生、硕博连读生或直博生),欢迎通过推免或考研方式报考。
欢迎具有物理、数学、电子等相关专业背景,并对凝聚态物理与计算物理研究感兴趣的同学与我联系。