孙刚

职称:教授

学历:博士

专业:统计物理、计算物理、材料物理

电话:

办公室:北京市海淀区新街口外大街19号

个人主页:

邮箱: gangsun@bnu.edu.cn

邮编: 100875

传真:

个人简介

主要利用计算模拟的方法,研究不同维度下复杂体系的相变及临界现象,目前总共发表学术成果30余篇,包括Nature Materials , Nature Communications, Proc. Natl. Acad. Sci.,  Phys. Rev. Lett.  等杂志。其中无势垒结晶机制的发现被Chemistry World News、日本经济新闻报道。结晶理论的最新进展被J. Chem. Phys. 选为封面文章和Editor Picks. 获国家发明专利授权一项。2021年获得国家高层次青年人才计划资助全职回国。


教育经历

2014.1 - 2015.5   波士顿大学,联合培养博士

2011.9 - 2016.7   北京大学,博士

2007.9 - 2011.7   南开大学,学士



工作经历

2022.08 -          北京师范大学物理与天文学院 高等量子研究中心,教授

2020.12 - 2022.5   东京大学,特聘研究员

2016.10 - 2020.8   悉尼大学,博士后

2016.08- 2016.09  中国航天科技集团 空间技术研究院,钱学森空间技术实验室



学术兼职

Entropy 客座编辑


基于热力学统计物理,利用经典分子动力学、蒙特卡洛和第一性计算的方法,研究物质在不同维度下的相变与临界现象,包括:成核结晶机制(液体-晶体)、液体的反常特性(液体-液体相变)以及玻璃转变过程。我们的研究涉及物理、化学以及生物科学,属于基础研究与前沿科学的交叉领域。我们在国内外有良好的科研环境,支持鼓励学生参加国内国际会议或者合作访问,为组内成员提供更大的发展平台。

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教学工作

《大学物理BII》

《大学物理AII》

《热力学与统计物理》


学生指导

组内博士研究生4名,硕士研究生2名


第十九届北京师范大学青年教师基本功大赛最佳教案奖

第十九届北京师范大学青年教师基本功大赛最佳思政奖

第十九届北京师范大学青年教师基本功大赛二等奖

中国物理年会优秀口头报告奖

国家留学基金委公派留学资助

北京大学优秀博士

北京大学创新奖

北京大学光华奖


代表性论著:

1. Gang Sun; Hajime Tanaka; The secret role of water's structure near surfaces in ice formation, Journal of Colloid and Interface Science (IF: 9.36 JCR 一区,中科院一区), 2025, 698: 137812 本经济新闻报道)

2. Gang Sun; Peter Harrowell; Influence of bond and pinning constraints on configurational restraint in a supercooled liquid, Physical Review E, 2025. 112:035407

3. Gang Sun; Hajime Tanaka; Surface-induced water crystallisation driven by precursors formed in negative pressure regions, Nature Communications, 2024. 15:6083

4. Gang Sun; Jenny Xu; Peter Harrowell; The mechanism of the ultrafastcrystal growth of pure metals from their melts, Nature Materials, 2018.17:881-887.  (Chemistry World News报道)

5. Gang Sun; Alexander Hawken; Peter Harrowell; The displacement fieldassociated with the freezing of a melt and its role in determining crystalgrowth kinetics, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020. 117(7): 3421-3426. 

6. Gang Sun; Limei Xu; Nicolas Giovambatta; Anomalous Features in thePotential Energy Landscape of a Waterlike Monatomic Model with Liquid andGlass Polymorphism, Physical Review Letters, 2018. 120(3): 035701. 

7. Gang Sun; Shibu Saw; Ian Douglass; Peter Harrowell; Structural Originof Enhanced Dynamics at the Surface of a Glassy Alloy, Physical Review Letters,2017. 119(24): 245501. 

8. Gang Sun; Nicolas Giovambattista; Enge Wang; limei Xu; Effects ofsurface structure and solvophilicity on the crystallization of confined liquids, Soft Matter, 2013. 9: 11374-11382. 

9. Gang Sun; Peter Harrowell; How Real are Liquid Groundstates? Ultra-Fast Crystal Growth and the Susceptibility of Energy Minima in Liquids, The Journal of Chemical Physics. 

10. Yizhi Liu; Gang Sun*; Limei Xu*; Glass polyamorphism in gallium: Twoamorphous solid states and their transformation on the potential energylandscape, The Journal of Chemical Physics, 2021. 154: 134503.  (通讯作者)

11. Yizhi Liu#Gang Sun#; Ali Eltareb#; Gustavo E Lopez; Nicolas Giovambattista; Limei Xu; Nuclear quantum effects on the thermodynamicresponse functions of a polymorphic waterlike monatomic liquid, Physical Review Research, 2020. 2(1): 013153.  (共同一作)

12. Gang Sun; Limei Xu; Nicolas Giovambattista; Relationship between the potential energy landscape and the dynamic crossover in a water-like monatomicliquid with a liquid-liquid phase transition, The Journal of Chemical Physics,2017. 146(1): 014503.

13. Gang Sun; Ying Wang; Aleksey Lomakin; George B Benedek; H Eugene Stanley; Limei Xu; Sergey V Buldyrev; The phase behavior study of humanantibody solution using multi-scale modeling, The Journal of Chemical Physics,2016. 145(19): 194901.


科研项目

国家高层次人才项目, 2023~2026

国家自然基金面上项目,2026~2029

国家自然基金重点项目,2026~2030



发明专利

用于气体存储的多孔纳米管存储介质及方法,第一发明人,2016


业余爱好

跑步健身,野外爬山徒步等


招生计划

博士研究生1名/年

硕士研究生2名/年

欢迎联系咨询交流!


研究小组

我们是一个富有青春活力的研究组,组内氛围轻松且专注。欢迎认真生活,认真工作的志同道合的同学加入我们!

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其他信息

学术活动:

2025年

1.  One-day Seminar on Metallic Glass Science2025年11月21日,广东东莞松山湖材料实验室,

Invited speaker and session chair,Structural Inheritance from liquids into Solids

2.     第二十二届全国凝聚态理论与统计物理学术会议,2025117日~10日,广东广州,邀请报告经典相变过程中的熵规则

3.  2025年中国物理学会秋季会议,哈尔滨,2025911日~14

报告一(2025914日):统计物理方向,经典相变过程中的熵规则

报告二(2025913日):软物质方向,界面诱导异质成核的新机制

4.  3届数据驱动的高熵和非晶材料(秋季)大会 , 20258 月 22 ~ 25 日,宁夏银川,邀请报告液体固化机制的探索

5.  第十届复杂系统弛豫国际会议,2025720日~25日,西班牙巴萨罗那,邀请报告New insights into surface induced heterogeneous nucleation

6.    第四届全国超材料大会,202551518日,广东深圳,邀请报告液体的固化机制探索

7.    APS March Meeting in Hong Kong2025年3月16日~22日,中国香港,口头报告,Amorphous Solidification of a Supercooled Liquid in the Limit of Rapid Cooling