简介：
徐纪玉，中国科学院物理研究所副研究员。2014年在北京师范大学获得物理学学士学位，2020年在中国科学院物理研究所获得凝聚态物理博士学位。2020-2023年在中国科学院物理研究所怀柔研究部担任岗位博士后和特别研究助理。2023年6月加入中国科学院物理研究所超快物质科学中心；同年7月双聘全时加入松山湖材料实验室阿秒科学中心，任特聘研究员。目前主持国家自然科学基金面上项目和青年项目。
主要研究方向：
主要从事复杂体系和非平衡动力学的理论计算模拟和方法开发，包括凝聚态体系超快相变、固体元激发和多自由度耦合、复杂界面和极端条件下物质状态研究、多尺度模拟和机器学习等等。
过去的主要工作及获得的成果：
目前共发表学术论文30余篇以及书籍章节1篇，其中第一/共一/通讯作者论文14篇，包括Science Advances 1篇, Nature Communications 1篇, Physical Review Letters 2篇, Journal of the American Chemical Society 1篇；共获得SCI引用800余次。相关结果得到国内外同行的高度评价，其中1篇Nature Communications文章被选为Editors’ Highlights，2篇Physical Review Letters文章被选为Editors’ suggestion。其中1）强关联材料中等结构电子相变，2）液体水中等离子体产生和氢气制备，3）二维材料分子跨膜输运和分离，三项理论预测均已被实验证实。目前担任Ultrafast Science杂志的科研编辑，并担任Nanoscale, The Journal of Physical Chemistry Letters, ACS Omega等杂志的审稿人。代表性工作如下：
一、强关联体系中的超快相变动力学
强关联材料中电荷、晶格、轨道和自旋自由度强烈地耦合在一起，使其有着各种各样的绝缘体金属相变机制。外界扰动可以影响各自由度之间的微秒平衡，从而可以引起各个自由度的独自演化、电子关联性变化以及hidden states的出现。我们发现激光激发M1-VO2的电子空穴掺杂效应和电子非平衡占据可以减弱体系的电子关联，导致在十几个飞秒的时间尺度内，带隙中间出现了间隙能级并引起了绝缘体金属相变。而体系的原子动力学受限于声子运动的限制呈现出和激发强度相关的结构相变速率。VO2的结构相变和电子相变在时间尺度上实现了分离，证明了体系存在等结构的金属瞬态和等结构的电子相变。相关成果发表在Xu, et al. Sci. Adv. 2022, 8, eadd2392。该研究解决了以往对于激光诱导等结构电子相变是否存在以及是否稳定存在的争议，同时该项理论预测工作在近期实验研究中得到了证明（Nat. Commun. 2025, 16, 3714）。
二、液体体系在强场下极端的电离子动力学
激光诱导水的超快动力学是水科学和物理化学中的一个基本问题，它对于能源科学、大气科学和生物学也有重要的意义。我们研究了强激光诱导液态水中的等离子体产生过程。强烈的电子激发使电子子系统和离子子系统各自独立演化，电子体系可以瞬间达到40000K的高温状态；水等离子体呈现出剧烈分解的状态，而且呈现出金属型的电子态密度。该项研究工作发表在J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 10382−10388. 在此基础上我们进一步研究了等离子体的超快退火过程。在冷却过程中，等离子体中的各种自由基将通过随机组合的方式来得到各种分子，包括氢气、氧气和过氧化氢分子。该项工作发表在Nano Lett. 2024, 24, 12799−12805。对氢气分子和过氧化氢分子产生的理论预测近期得到了实验的证明（PNAS，2024，121, e2319286121）。
三、固液界面受限水的结构和动力学
固液界面是一种常见的异质界面体系，在固液界面上可以发生很多有实际价值的动力学行为，比如分子输运、异质催化、结晶成核等。石墨二炔是一种二维纳米格子碳材料，其具有均匀的高密度纳米孔。我们发现石墨二炔纳米孔可以允许激发型的纳米水流通过，水分子是以一种类似化学反应的形式通过石墨二炔的纳米孔，同时较小的纳米孔尺寸保证了100%的脱盐率; 相关成果发表在 Xu, et al. Nano Res. 2019, 12, 587–592。在此基础上我们发现石墨二炔纳米孔对质子的输运透明性和极好选择性。质子跨膜输运是按照Grotthuss机理进行的，同时石墨二炔的纳米孔对于燃料分子具有极大的输运势垒。我们在理论上预测了石墨二炔纳米孔对质子极好的输运性和选择性，相关成果发表在Xu, et al. Nat. Commun. 2019, 10, 3971。这两项理论预测近期得到了实验上的证实（Nat. Water 2025，3, 307–318）。
代表性论文：
1. Jianguo Si#, Hao Gao#, Lanting Shi, Bozhu Chen, Huanhuan Yang, Jiyu Xu*, Miao Liu* and Sheng Meng*. A dynamic high-temperature superconductor at ambient pressure. Mater. Today Phys. 2025, 59, 101955
2. Wentian Zheng#, Ke Bian*#, Jiyu Xu#, Xiakun Chen, Shichen Zhang, Rainer Stöhr, Andrej Denisenko, Jörg Wrachtrup, Sheng Meng*, and Ying Jiang*. Probing Interfacial Water Dissociation at the Nanoscale with a Quantum Sensor. Phys. Rev. Lett. 2025, 135, 208001
3. Jiyu Xu*, Sheng Meng*. High-Harmonic Generation and Femtosecond-Resolved Ultrafast Dynamics in Liquid Water. J. Phys. Chem. Lett. 2025, 16, 5295-5301
4. Hui Zhao, Shiqi Hu, Mengxue Guan, Xinbao Liu, Daqiang Chen, Jiyu Xu*, Sheng Meng*. How does a ceramic melt under laser? Tunnel ionization dominant femtosecond ultrafast melting in MgO. Ultrafast Sci. 2025, 5, 0085
5. Qunfang Gu#, Yimin Zhang#, Daqiang Chen, Luhao Zhang, Jiyu Xu*, Cui Zhang*, Sheng Meng*, Enge Wang*. Direct hydrogen production promoted by laser-induced water plasma. Nano Lett. 2024, 24, 12799−12805
6. Jianguo Si#, Lanting Shi#, Bozhu Chen, Huanhuan Yang, Jiyu Xu*, Miao Liu*, Sheng Meng*. Coexistence of superconductivity and topological phase in kagome metals ANb3Bi5 (A = K, Rb, Cs). npj Comput. Mater. 2024, 10, 96
7. Jiyu Xu#, Daqiang Chen#, and Sheng Meng*. Decoupled ultrafast electronic and structural phase transitions in photoexcited monoclinic VO2. Sci. Adv. 2022, 8, eadd2392
8. Ming-Xia Shi, Jiyu Xu*, Kai Sun, Min-Long Tao, Ji-Yong Yang, Da-Xiao Yang, Zi-Long Wang, Zuo Li, Jun-Zhong Wang*, Qi-Kun Xue*, and Sheng Meng*. Simultaneous switching of supramolecular chirality and organizational chirality driven by Coulomb expansion. Nano Res. 2022, 15, 5316-5321
9. Jiyu Xu, Daqiang Chen, and Sheng Meng*. Probing laser-induced plasma generation in liquid water. J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 10382-10388
10. Hongyu Jiang#, Jiyu Xu#, Qinghua Zhang*, Qian Yu, Laiquan Shen, Ming Liu, Yitao Sun, Chengrong Cao, Dong Su, Haiyang Bai, Sheng Meng, Baoan Sun*, Lin Gu*, Weihua Wang. Direct observation of atomic-level fractal structure in a metallic glass membrane. Sci. Bull. 2021, 66, 1312–1318
11. Jiyu Xu, and Sheng Meng*. Molecular transport across a two-dimensional nanomesh membrane–graphdiyne. J. Phys. D: Appl. Phys. 2020, 53, 493003
12. Jiyu Xu#, Hongyu Jiang#, Yutian Shen, Xin-Zheng Li, E.G. Wang*, and Sheng Meng*. Transparent proton transport through a two-dimensional nanomesh material. Nat. Commun. 2019, 10, 3971
13. Jiyu Xu#, Chongqin Zhu#, Yifei Wang#, Hui Li#, Yongfeng Huang, Yutian Shen, Joseph S. Francisco, Xiao Cheng Zeng*, and Sheng Meng*. Water transport through subnanopores in the ultimate size limit: Mechanism from molecular dynamics. Nano Res. 2019, 12, 587–592
14. Xin Zhang#, Jiyu Xu#, Yu-Bing Tu, Kai Sun, Min-Long Tao, Zu-Hong Xiong, Ke-Hui Wu, Jun-Zhong Wang*, Qi-Kun Xue, and Sheng Meng*. Hexagonal monolayer ice without shared edges. Phys. Rev. Lett. 2018, 121, 256001
书籍章节：
1. Jiyu Xu, Yunzhe Jia and Sheng Meng. Plasma generation in liquid water under intense laser irradiation. 2023, Chapter 3 in “Terahertz Liquid Photonics”
目前的研究课题及展望：
1. 液体体系中阿秒尺度超快动力学理论计算
2. 机器学习技术应用于非平衡过程计算模拟
3. 太赫兹诱导固体元激发和多自由度耦合理论
目前承担项目包括：
1. 国家自然科学基金委员会面上项目, 2026-2029, 主持
2. 国家自然科学基金委员会青年科学基金项目, 2023-2025, 主持
3. 中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划, 2022-2027, 参与
4. 广东省基础与应用基础研究基金项目区域联合基金重点项目, 2023-2026, 参与
培养研究生情况：
已协助培养博士生1名，协助培养博士后3名；拟每年招收研究生/联合培养研究生1-2人，欢迎具有物理、材料或化学等背景的学生咨询。欢迎本科生实习！欢迎博士后加入！
Email:
jiyuxu@iphy.ac.cn
其他联系方式：
xujiyu@sslab.org.cn