研究背景

我们希望发挥有机化学的“像搭积木一样设计分子”的优势，利用有机化学分子结构可编程、元素组成可调控、官能团易修饰及自下而上精准合成等优势，探索新型量子材料及其独特性质。通过改变分子的结构、元素组成和连接方式，我们可以在原子尺度上调节材料中电子的运动和自旋状态，从而设计出具有可调带隙、磁性、拓扑态、强关联效应和平带等丰富特性的量子材料。在此基础上，我们将分子设计与表面合成结合，制备低维有机和碳基量子材料，并利用STM/STS直接观察材料的原子结构和局域电子态，同时结合MEMS微纳器件与量子输运测量，研究这些微观量子特性如何影响材料的整体性能。理论计算和人工智能则用于理解分子结构与量子性质之间的关系，并帮助我们从大量可能的结构中快速发现值得实验验证的新材料，最终形成从分子设计、材料合成和精密表征，到器件测试、理论解释与智能预测相互配合的研究体系。

导师简介

郄博宇于2026年6月加入深圳南方科技大学化学系。他出生与成长于四川成都，研究兴趣目前聚焦于合成化学、凝聚态物理、电子器件和人工智能之间的交叉领域，希望通过跨学科方法开发新型量子材料与电子应用，并探索数据驱动的材料研究新范式。非常欢迎对相关研究方向感兴趣的学生与合作者联系讨论与交流！

博宇本科毕业于南方科技大学第一届教改实验班，后在美国哥伦比亚大学获得材料科学硕士学位，并且在加州大学伯克利分校获得化学博士学位，博士导师为 Felix R. Fischer 教授，合作导师为物理系 Michael F. Crommie 和Steven G. Louie 教授。此后获得加州大学伯克利分校 BIDMaP 研究所  (Bakar Institute of Digital Materials for the Planet)  的 Fellowship 博士后，合作导师为计算机系 Aditi S. Krishnapriyan 教授与化学系 Felix R. Fischer 教授。曾获得国家自然科学基金优秀青年科学基金项目（海外），美国能源部/能源研究计算科学中心 NERSC DDR 与 High-impact Science at Scale 计算奖励，UCB Kavli ENSI 能源纳米科学研究所奖学金等。主要研究文章以第一作者或通讯作者（含共同）发表在 Science，Nature Materials，JACS，Acs Nano 等期刊。

教育和工作经历

>>2024 – 2026 博士后：加州大学伯克利分校，BIDMaP Emerging Scholar Fellowship，计算、数据科学与社会学院； 合作导师：Aditi S. Krishnapriyan 教授（计算机系）, Felix R. Fischer 教授（化学系）

>>2019 – 2024 博士：加州大学伯克利分校，化学系导师：Felix R. Fischer 教授，合作导师：Michael F. Crommie 教授（物理系）, Steven G. Louie 教授（物理系）

>>2016 – 2018 哥伦比亚大学，硕士，材料科学和工程系；导师：Yuan Yang 教授，合作导师：Xavier Roy 教授（化学系）

>>2011 – 2015南方科技大学，本科，化学系； 第一届教改实验班（2011年），Summa Cum Laude

研究方向

课题组致力于从实验与理论结合人工智能融合有机化学与量子物理，构筑自然界不存在的人造量子材料，并且研究其新型表征架构与应用。具体而言，目前研究兴趣主要在于：

1.结合有机化学合成与凝聚态物理实验以及理论探索新型有机量子材料；

2.通过研发结合微纳器件 +MEMS 与多种凝聚态物理探测方法比如 STM 来发掘有机量子材料的新兴奇异量子现象；

3.设计基于新型碳基材料的面向后 CMOS 电子学/自旋电子学/量子技术的微电子器件和量子架构；

4.最新架构人工智能在化学、凝聚态物理和材料科学中的应用。

获奖与资助

项目资助：

2026 – 2029, 国家自然科学基金优秀青年科学基金项目（海外）

2024 – 2026, 加州大学伯克利分校 BIDMaP 博士后研究基金，BIDMaP 研究所；“AI for Low-Dimensional Carbon Materials Library”

2024 – 2026, 美国能源部/能源研究计算科学中心, NERSC Directors Discretionary Reserve Award；“High-throughput ML/DFT conjugated carbon library for organic quantum materials”

2025 – 2026, 美国能源部/能源研究计算科学中心, NERSC High-impact Science at Scale Award；“High-throughput ML/DFT conjugated carbon library for organic quantum materials”

2023 – 2024, 加州大学伯克利分校 Kavli ENSI 能源纳米科学研究所 (ENSI) 奖学金, 卡弗里基金会；“Engineering non-trivial Topological Flat Bands in Lower-Dimensional Lattices”

部分近期获奖与荣誉：

2024，加州大学伯克利分校-巴卡尔地球数字材料研究所 BIDMAP -新锐学者研究基金

2023，剑桥大学-加州大学伯克利分校 Winton-Kavli 项目最佳研究计划奖

2023，加州大学伯克利分校-卡弗里能源纳米研究所 Kavli ENSI -博士奖学金