自然基金青年项目

自然基金面上项目

天津市青年人才托举工程

近5年的学术成绩集中在发现高压下的新规律、新物质和新应用三个方面：

1）发现了元素周期律在压力下的变化趋势和规律，创立了元素性质在压力下的演化模型，为设计新型高压化合物奠定了理论基础 。

2）元素周期律在高压下的重要变化之一为稀有气体元素(满壳层结构)在高压下会失去惰性。长期以来，最惰性氦元素被认为不能与其它元素反应而形成化合物，这是广为接受长时间未被挑战的常识。申请人预言和合成若干高压下的氦合物，如Na2He，(HF)4He2，HeN22等，提出高压下惰性元素He的参与对合成新材料、产生新结构和改变电子状态等物理过程起关键作用，改变了人们对“惰性”气体元素的认识，说明高压下可能不存在真正意义上“惰性”，同时加深了人们对巨行星形成和物质演化等科学问题的理解。

3）高压下元素性质变化具有重要应用价值：一方面为新材料合成提供途径，如申请人和合作者利用高压成功制备石墨-金刚石纳米复合结构；另一方面为解决行星科学的关键问题提供思路，申请人预言了伴随着硅镁元素的性质改变，高压下会形成新型硅酸镁水合物，在核幔分离过程中将储存大量水，揭示了早期地球深处新的储水和释放机制，为解决地球上水的起源这一重要科学问题提供了新思路。

主要研究领域为材料计算方向，主要关注

1）极端条件下的新物质，新材料，新化学和新规律。

2）适用于极端条件的新计算方法。

3）新型低维材料的结构和特殊性质。

《数学物理方法》

《近代物理实验》

截止到2020年底, 已发表论文38篇，包括Nat. Chem. (一作), Nano Lett. (通讯), Angew. Chemie（共同一作），PRL , JACS等。总引1150余次，h-index 14.

代表文章：

1.L. Wang, X. Dong(共同一作) et al, “Pressure-Induced Polymerization and Disproportionation of Li2C2 Accompanied with Irreversible Conductivity Enhancement”, J. Phys. Chem. Lett., 8(17), 4241(2017)

2.J. Sun, X. Dong(共同一作), Y. Wang, Kuo Li*, Haiyan Zheng*, et al, “Pressure-Induced Polymerization of Acetylene: Structure-Directed Stereoselectivity and a Possible Route to Graphane”, Angew. Chem., 56 (23), 6553-6557(2017)

3.X. Dong, A. R. Oganov, et al, “Stable Compound of Helium and Sodium at High Pressure”, Nat. Chem., 9, 440–445 (2017)

Reported by Nature, Sciencealert, Phys.org, Chemistryworld, EurekAlertet al

4.Z. Gao, X. Dong*, N. Li and J. Ren*, “Novel Two-Dimensional Silicon Dioxide with Negative Poisson’s Ratio” Nano Lett., 17 (2), 772–777 (2017)

5. X. F. Zhou, X. Dong, A. R. Oganov, Q. Zhu, Y. Tian, and H. T. Wang, “Semimetallic Two-Dimensional Boron Allotrope with Massless Dirac Fermions”, Phys. Rev. Lett.112, 085502 (2014) 

南开大学百名青年学科带头人培养计划获得者

天津市青年人才托举工程