教育经历
安徽大学 物理学 本科
北京科技大学 凝聚态物理 博士研究生
宾夕法尼亚州立大学 材料科学与工程 联合培养博士
工作经历
2014 宾夕法尼亚州立大学 材料科学与工程系 博士后
2015 北京科技大学 数理学院 讲师、副教授
2018-至今 北京理工大学 前沿交叉科学院/材料学院 特别研究员、教授
2024-至今 北京理工大学（珠海） 空天信息学域 教授
研究领域
长期围绕“相场模拟+人工智能”设计铁电压电材料，已形成从模型构建、材料预测到实验验证的完整闭环。发表学术论文200余篇，其中以第一/通讯（含共同）作者在Science、Nature、Nat Mater等发表论文120余篇，高被引13篇、热点5篇，总引用9000余次；获批软件著作权3项，研发的相场模型已嵌入业界首个商业软件μ-Pro，并自主开发国产化软件Hippos，为铁电材料研发提供通用工具。从2024年开始加入北京理工大学（珠海）智能原子智造与多域广谱探测团队，以人工智能和数据驱动的科学研究范式，聚焦于AI赋能的材料开发与器件研究，主要应用于介电储能电容器、电卡制冷、铁性畴/畴壁原型器件等领域。
代表论著
近5年以通讯作者身份发表代表性论文以及知识产权情况如下：
论文：
[1] Shu L, Shi X, Zhang X, et al. Partitioning polar-slush strategy in relaxors leads to large energy-storage capability[J]. Science, 2024, 385(6705): 204-209.
[2] Qian X, Han D, Zheng L, et al. High-entropy polymer produces a giant electrocaloric effect at low fields[J]. Nature, 2021, 600(7890): 664-669.
[3] Xu Z, Shi X, Liu Y-X, et al. High electrostrain in a lead-free piezoceramic from a chemopiezoelectric effect[J]. Nature Materials, 2025, 24(4).
[4] Wang J, Ma J, Huang H, et al. Ferroelectric domain-wall logic units[J]. Nature Communications, 2022, 13(1): 3255.
[5] Wang J, Liang D, Ma J, et al. Polar Solomon rings in ferroelectric nanocrystals[J]. Nature Communications, 2023, 14(1): 3941-3941.
[6] Ben Taazayet W, Wang J, Zhang Y, et al. Ultrahigh-density nested polar nanovortices with independently controllable conduction for ferroelectric memristor[J]. Science Advances, 2025, 11(31): eadx0372.
[7] Wang J, Gao R, Tang S, et al. General principle of ferroelectric topological domain formation[J]. Science Advances, 2025, 11(25): eadu6223.
[8] Xu K, Shi X, Liu Z, et al. Multi-scale design of high energy storage performance ferroelectrics by phase-field simulations[J]. Science Bulletin, 2025, 70(4): 474-477.
[9] Gao R Z, Shi X M, Wang J, et al. Designed giant room-temperature electrocaloric effects in metal-free organic perovskite MDABCO(NH4)I3 by phase-field simulations[J]. Advanced Functional Materials, 2021, 31(38): 2104393.
[10] Xu K, Shi X M, Shao C C, et al. Design of polar boundaries enhancing negative electrocaloric performance by antiferroelectric phase-field simulations[J]. npj Computational Materials, 2024, 10(1): 150.
软件著作权：
[1] 基于位错滑移的塑性变形相场软件
[2] 高应变率加载下再结晶相场模拟软
[3] 辐照损伤扩散反应相场模型软件
获奖情况
获第二十五届茅以升青年科技奖，中国发明协会发明创业奖创新奖二等奖，北京市青年托举工程优秀托举人，电子元器件关键材料与技术委员会国瓷新材料奖-学术新秀奖等。
科研项目
获得国家级青年人才项目资助，先后主持国家自然科学基金重大专项-集成项目、广东省基础与应用基础研究重大项目（基石项目）等。
社会任职
担任珠海市低功耗电子能源材料智造重点实验室主任、“相场与集成计算材料工程会议”理事会常务理事、北京市硅酸盐学会理事，Microstructure期刊副主编，担任Nature等杂志审稿人。
