导师简介
如果你想申请澳门大学 物理学系博士，那今天这期文章解析可能对你有用！今天Mason学长为大家详细解析澳门大学的Prof. HUI的研究领域和代表文章，同时，我们也推出了新的内容“科研想法&开题立意”，为同学们的科研规划提供一些参考，并且会对如何申请该导师提出实用的建议！方便大家进行套磁！后续我们也将陆续解析其他大学和专业的导师，欢迎大家关注！
PAN HUI教授目前担任澳门大学应用物理与材料工程研究所（INSTITUTE OF APPLIED PHYSICS AND MATERIALS ENGINEERING）教授及副所长。他于2006年在新加坡国立大学获得物理学博士学位，2006年至2013年期间，先后在新加坡国立大学担任研究员、美国橡树岭国家实验室担任博士后研究员、新加坡高性能计算研究所担任高级科学家。2013年，他加入澳门大学任助理教授，2017年晋升为副教授，2020年晋升为正教授。
研究分析
研究方向与方法
PAN HUI教授团队的核心研究聚焦于新型纳米材料的设计与应用，核心方法是“计算+实验”的协同融合。这种方法能实现从理论预测到实验验证的闭环研究：通过第一性原理计算（first-principles design）预测材料的电子结构、催化性能等关键特性，再通过实验制备（fabrication）验证并优化材料性能，大幅提升研发效率。研究应用场景涵盖绿色能源与环境（如电催化/光催化、水分解、CO₂/N₂还原、燃料电池）、电子/量子器件（如ReRAM、PRAM纳米器件）及自旋电子学（Spintronics）。
代表性研究成果
- CO₂还原催化材料：在《Separation and Purification Technology》（IF:9.0/8.5）2025年第359卷发表的论文“Highly enhanced photocatalytic performance for CO₂ reduction on NH₂-MIL-125(Ti): The impact of (Cu, Mn) co-incorporation”中，团队研究了（Cu, Mn）共掺杂对NH₂-MIL-125(Ti)光催化CO₂还原性能的影响，结果显示共掺杂可显著提升催化效率，为设计高效光催化材料提供了新思路。
- 电催化材料创新：近期研究包括“结构可逆Bi基催化剂的合成方法及其在电化学CO₂还原反应中的应用”“高效低成本Sn-Zn合金基电催化剂用于CO₂到甲酸盐的电化学还原”等，聚焦于低成本、高稳定性催化剂的开发，解决CO₂电化学还原中的产物选择性和催化剂失活问题。
- 催化性能优化策略：在2025年国际先进材料技术会议（ICMAT 2025）上，团队提出“重构控制以提升催化活性”及“Co基串联催化剂增强硝酸盐电还原制氨”等研究方向，探索通过催化剂结构调控和串联催化机制突破反应动力学瓶颈。
研究想法
- 自旋电子学辅助的CO₂还原催化：结合教授在自旋电子学和催化材料的研究基础，可探索自旋轨道耦合效应对催化剂表面电子转移的调控作用。例如，设计具有特定自旋构型的磁性纳米催化剂，通过外加磁场调控电子自旋态，优化CO₂还原反应中的电荷转移路径，提升产物选择性（如定向生成CH₄或C₂+产物）。
- ReRAM器件与能源存储的集成设计：将教授研究的ReRAM（阻变存储器）纳米器件与超级电容器或电池结合，开发“存储-计算一体化”能源器件。利用ReRAM的阻变特性实现能源存储状态的实时监测与调控，同时通过第一性原理计算优化器件界面的电荷输运性能，提升集成器件的能量密度和响应速度。
- 光/电协同的硝酸盐还原-氢气生产耦合系统：基于团队在硝酸盐电还原和水分解的研究，设计光电极与电催化池耦合系统。利用光电极产生的光生载流子辅助硝酸盐电还原制氨，同时实现水分解产氢，形成“氨-氢”协同生产的绿色能源系统，解决单一反应的能量消耗问题。
申请建议
1. 专业背景准备
- 核心知识储备：需掌握材料科学、凝聚态物理、电化学或光催化的基础理论，熟悉纳米材料的合成方法（如溶胶-凝胶法、水热法）和表征技术（XRD、TEM、XPS、电化学工作站等）。建议选修“材料计算”“催化原理”“自旋电子学基础”等课程，补充专业知识短板。
- 软件技能：掌握至少一种第一性原理计算软件（如VASP、Gaussian）或分子动力学模拟软件（如LAMMPS），具备实验数据处理软件（Origin、Matlab）的使用能力，熟悉催化反应动力学分析方法。
2. 科研能力提升
- 参与相关课题：优先参与能源存储、催化材料或纳米器件方向的科研项目，积累实验操作（如纳米材料制备、电/光催化性能测试）或计算模拟经验。若有机会，可发表与教授研究方向相关的期刊论文或会议摘要，突出科研潜力。
- 关注研究前沿：定期阅读《Advanced Materials》《Energy Environ. Sci.》《ACS Catal.》等期刊的最新论文，跟踪CO₂还原、自旋电子器件等领域的研究热点，梳理自己对教授研究方向的理解与思考，形成独特的研究视角。
3. 申请材料优化
- 个人陈述（PS）：需明确阐述申请动机，结合教授的代表性论文（如上述CO₂还原或纳米器件研究），说明自己的知识储备和科研经历如何与教授的研究方向匹配，同时可简要提及对某一原创研究想法的初步思考，体现主动性和创新性。
- 推荐信（RL）：优先选择曾指导过科研项目的导师撰写推荐信，重点突出科研态度、实验/计算能力及团队协作能力，若推荐人与教授有学术合作或共同认识的学者，可适当提及以增加推荐信的可信度。
- 简历（CV）：清晰列出教育背景、科研经历、技能证书、发表成果等内容，科研经历部分需量化成果（如“参与制备3种Sn基催化剂，优化后CO₂还原产甲酸盐选择性提升20%”），突出与目标研究方向的相关性。
博士背景
Felix，美国top10学院物理学系博士生，专注于量子计算和凝聚态物理的交叉研究。擅长运用量子场论和拓扑量子计算方法，探索拓扑绝缘体和超导体中的新奇量子态。在研究Majorana费米子在量子计算中的应用方面取得重要突破。曾获美国物理学会最佳学生论文奖，研究成果发表于《Nature Physics》和《Physical Review Letters》等顶级期刊。
【竞赛报名/项目咨询+微信：mollywei007】
