当前位置: 李艳伟

正高/准聘教授/特别研究员/长聘教授

姓名:李艳伟
所在学科:软物质物理/统计物理
职称:预聘副教授(特别研究员)
联系电话:
E-mail:yanweili@bit.edu.cn
通信地址:北京市海淀区中关村北京理工大学中教710室

个人简历

2016 – 2020  新加坡南洋理工大学数学物理学院 博士后

2011 – 2016  中国科学院长春应化所,高分子物理专业 理学博士

2007 – 2011  中国矿业大学化工学院 理学学士

工作经历

2020 – 至今 北京理工大学物理学院 预聘副教授(特别研究员)

科研方向

本课题组基于计算机模拟探索并理解软物质体系中有趣物理性质,研究体系可涉及晶体,非晶体,活性物质,细胞等复杂体系,科研方向列举如下。

1.晶体体系不同维度下结晶和融化机理

  晶体体系在不同维度下具有不同的结晶机理。三维条件下,体系结晶为非连续的一级相变,结晶成核与核增长过程主导体系结晶行为。二维晶体到液体的转变过程中可能会存在中间六角相 (hexatic),此中间相具有准长程键取向有序和短程位置有序。目前人们报道了三种二维融化机理,即连续晶体-六角相和连续六角相-液体转变,连续晶体-六角相和非连续六角相-液体转变,以及非连续晶体-液体转变。调控体系参数控制结晶或者融化机理以及理解融化机理的内在控制因素都极具意义和挑战。我们的前期工作优化了表征二维体系位置有序的空间关联函数,并采用分子动力学模拟研究了吸引相互作用对二维融化机理的影响,发现吸引相互作用会诱导非连续相变,并抑制六角相。

二维Lennard-Jones体系相图 (左),六边形体系低温下固-液共存构型 (右)

1)Yanwei Li, Massimo Pica Ciamarra, Phys. Rev. Lett, 2020, 124: 218002.

2)Yanwei Li, Massimo Pica Ciamarra, Phys. Rev. E, 2020, 102: 062101.

3)Yanwei Li, Massimo Pica Ciamarra, Phys. Rev. E, 2019, 100(6): 062606.

4)Yanwei Li, Zhaoyan Sun, Soft Matter, 2016, 12: 2009.

2.非晶体系的结构与动力学

  非晶体系在趋近玻璃化转变点时,其动力学性质出现明显变慢并伴随着动力学异质性,而其静态结构与流体或熔体状态区别不大。因此,如何理解玻璃化转变的内在本质以及动力学变慢的结构起源一直是玻璃化转变研究中的核心问题。针对这一核心问题,我们采用分子动力学模拟方法已经开展了以下工作,首先探索了较高温度下正常流体动力学的维度依赖行为,发现二维体系流体动力学受长波长波动影响,展现出很多奇异的动力学行为,其次研究了玻璃体系趋近玻璃化转变点过程中松弛和扩散对过冷度的响应,发现二者的响应度不同,这可能是造成玻璃体系偏离Stokes-Einstein关系的内在本质。最后,我们借鉴了点对集关联的思想,研究了静态关联长度与体系过冷程度的关系,发现在金属玻璃体系中二者耦合良好,而在Lennard-Jones相互作用的体系中,二者在深度过冷区没有很强的耦合行为。此外,提出基于局域密度的研究体系结构的方法,并提出局域密堆积粒子空间关联性的增加可能与玻璃体系动力学变慢相关。

非晶体系中密堆积(绿色)和松散堆积(红色)粒子簇的空间分布,以及粒子跳跃近邻束缚的行为

1)Yanwei Li, Chandan K Mishra, Zhaoyan Sun, Kun Zhao, Thomas G Mason, Rajesh Ganapathy, Massimo Pica Ciamarra,  PNAS, 2019, 116(46): 22977-22982.

2)Yuanchao Hu, Yanwei Li, Yong Yang, Pengfei Guan, Haiyang Bai, Weihua Wang, PNAS, 2018, 115(25): 6375-6380.

3)Yanwei Li, Youliang Zhu, Zhaoyan Sun, Phys. Rev. E, 2016, 94(6): 062601.

4)李艳伟, 孙昭艳, 安立佳, 大学化学, 2016,31(3): 1-10.

5)Yanwei Li, Youliang Zhu, Zhaoyan Sun, J. Chem. Phys., 2015, 142, 124507.

6)Yanwei Li, Wensheng Xu, Zhaoyan Sun, J. Chem. Phys., 2014, 140, 124502.

3.细胞体系的相行为

  基于Voronoi模型,我们研究了二维热平衡及非平衡条件下,细胞体系的有序-无序转变,发现此类体系在强可变形条件下存在中间六角相,而在弱可变形条件下不存在中间六角相。这一结果为揭示表皮细胞(类固相)-间质细胞(类液相)转变机理提供启示。

Voronoi模型描述细胞体系(左),二维细胞体系的温度(T)-可变形程度(p0)相图(右)

1)Anshuman Pasupalak, Yanwei Li, Ran Ni, Massimo Pica Ciamarra. Soft Matter, 2020, 16: 3914.

2)Yanwei Li, Massimo Pica Ciamarra, Phys. Rev. Mater., 2018, 2(4): 045602.

3)Yuanjian zheng, Yanwei Li, Massimo Pica Ciamarra, Soft Matter, 2020, 16: 5942

4.非中心对称材料设计

非中心对称粒子体系具有丰富的相行为,研究其固化过程能够为材料设计提供理论指导。我们与实验课题组合作,研究了四边风筝形体系的固化过程,揭示了其融化和玻璃化转变机理。

四边风筝形体系低温构型图(左),不同密度下径向分布函数模拟与实验对比图(右)

1)Yanwei Li, Ziqi Li, Zhanglin Hou, Thomas G. Mason, Kun Zhao, Zhaoyan Sun, Massimo Pica Ciamarra,  Phys. Rev. Mater., 2019, 3(12): 125603.

2)Wensheng Xu, Yanwei Li, Zhaoyan Sun, and Lijia An, J. Chem. Phys., 2013, 139, 024501.

学术成就

发表论文列表:

1.Yanwei Li, Massimo Pica Ciamarra, Attraction tames two-dimensional melting: from continuous to discontinuous transitions. Phys. Rev. Lett, 2020, 124: 218002.

2.Yanwei Li, Massimo Pica Ciamarra, Phase behavior of Lennard-Jones particles in two dimensions. Phys. Rev. E, 2020, 102: 062101.

3.Yanwei Li, Chandan K Mishra, Zhaoyan Sun, Kun Zhao, Thomas G Mason, Rajesh Ganapathy, Massimo Pica Ciamarra, Long-wavelength fluctuations and anomalous dynamics in 2-dimensional liquids. PNAS, 2019, 116(46): 22977-22982.

4.Yanwei Li*, Massimo Pica Ciamarra*, Accurate determination of the translational correlation function of two-dimensional solids. Phys. Rev. E, 2019, 100(6): 062606.

5.Yanwei Li, Ziqi Li, Zhanglin Hou, Thomas G. Mason, Kun Zhao, Zhaoyan Sun, Massimo Pica Ciamarra, Dynamics in two-dimensional glassy systems of crowded Penrose kites. Phys. Rev. Mater., 2019, 3(12): 125603.

6.Yanwei Li, Massimo Pica Ciamarra, Role of cell deformability in the two-dimensional melting of biological tissues. Phys. Rev. Mater., 2018, 2(4): 045602.

7.Yanwei Li, Youliang Zhu, Zhaoyan Sun, Probing heterogeneous dynamics from spatial density correlation in glass-forming liquids. Phys. Rev. E, 2016, 94(6): 062601.

8.Yanwei Li, Zhaoyan Sun, The relation between local density and bond-orientational order during crystallization of Gaussian core model. Soft Matter, 2016, 12: 2009.

9.李艳伟, 孙昭艳, 安立佳, 玻璃与玻璃化转变. 大学化学, 2016,31(3): 1-10.

10.Yanwei Li, Youliang Zhu, Zhaoyan Sun, Decoupling of relaxation and diffusion in random pinning glass-forming liquids. J. Chem. Phys., 2015, 142, 124507.

11.Yanwei Li, Wensheng Xu, Zhaoyan Sun, Growing point-to-set length scales in Lennard-Jones glass-forming liquid. J. Chem. Phys., 2014, 140, 124502.

12.Yuanjian zheng, Yanwei Li, Massimo Pica Ciamarra, Hyperuniformity and density fluctuations at a rigidity transition in a model of biological tissues, Soft Matter, 2020, 16: 5942.

13.Anshuman Pasupalak, Yanwei Li, Ran Ni, Massimo Pica Ciamarra, Hexatic phase in a model of active biological tissues, Soft Matter, 2020, 16: 3914.

14.Yuanchao Hu, Yanwei Li, Yong Yang, Pengfei Guan, Haiyang Bai, Weihua Wang, Configuration correlation governs slow dynamics of supercooled metallic liquids. PNAS, 2018, 115(25): 6375-6380.

15.Wensheng Xu, Yanwei Li, Zhaoyan Sun, and Lijia An, Hard ellipses: Equation of state, structure and self-diffusion. J. Chem. Phys., 2013, 139, 024501.

16.Ying Hu, Jiamin Feng, Yanwei Li, Yanyan Sun, Li Xu, Yuemin Zhao, and Qingyu Gao, Kinetic study on hydrolysis and oxidation of formamidine disulfide in acidic solutions. Sci. China Chem., 2012, 55(2), 235-241.


招生信息

本课题组为理论模拟组,热烈欢迎喜欢写代码,并具有一定理论功底的物理、化学、材料、数学、计算机等专业毕业生加入研究组。