劉自然

主要從事新型金屬結構材料和核材料的第一性原理研究。主持國家自然科學基金面上、中國原子能科學研究院橫向以及教育廳重點等科研項目，發表SCI論文40餘篇，其中金屬材料領域TOP期刊兩篇，引用700多次。培養的研究生進入中科院金屬所和武漢大學等高水平課題組繼續攻讀博士學位。教學方面，2020年獲得湖南省高等學校教師信息化教學比賽一等獎，是《熱力學與統計物理》省級線上線下混合式一流課程建設負責人 ^[1] 

1. 鋁合金和鎂合金強韌化力學性能與微觀結構研究；

2. 核材料輻照缺陷的力學行為的第一性原理研究；

3. 第一性原理計算與機器學習算法平台搭建。 ^[1] 

1.本科生《熱力學與統計物理》2019、2020、2021和2022年春季

2.本科生《大學物理》2016、2017、2018、2020、2021年秋季

3.本科生《固體物理》與周光輝教授合上，2016、2017、2018年秋季

4.研究生《計算物理》與劉紅榮教授和陳明星教授合上，2018、2019、2020和2021年秋季

5.研究生《表面物理》2018、2019、2020和2021年春季 ^[1] 

1. Al-Cu-Mg合金中典型析出相時效強化的定量調控研究，國家自然科學基金委，51671086，面上，2017-2020

2. Al-Mg-Si-(Cu)合金中亞穩納米析出相與位錯相互作用機理研究（2016JJ3089），湖南省自然科學基金委，青年基金，2016-2018

3.***材料輻照缺陷與溶質相互作用第一性原理計算，中國原子能科學研究院，優先發展項目第一和第二期，2018-2021

4. 鋁合金室温循環強化機理的第一性原理與分子動力學研究，湖南省教育廳重點，19A324，2019-2022 ^[1] 

1. J. Liang, Z.R. Liu^*, K. Rao, J.X. Hu, D.Y. Li, First-principles calculation for displacive phase transition of atomic-scale precipitates in aluminum alloys,Phys Lett A411 (2021) 127569.

2. P. Guo, J. Liang, B. Zhou, W. Wang, Z. Liu^*, Strong anisotropy and layer-dependent carrier mobility of two-dimensional semiconductor ZrGeTe₄,Journal of physics: Condensed Matter 32 (2020) 325502.

3. W. Gong, L. Li, P. Gong, Y. Zhou, Z. Zhang, W. Zhou, W. Wang*, Z. Liu*, D. Tang, Raman investigation of layered ZrGeTe4 semiconductor,Appl. Phys. Lett., 114 (2019) 172104.

4. Heyu Zhu, Xinfu He and Ziran Liu*, The preferred slip plane of nuclear material of Hafnium: A first-principles study,Computational Materials Science, 157 (2019) 25-30.

5. S. Liu and Z. Liu*, Hybridization induced metallic and magnetic edge states in noble transition-metal-dichalcogenides of PtX₂ (X = S, Se) nanoribbons,Phys. Chem. Chem. Phys., 20 (2018) 21441.

6. H. Zhu, S. Liu, Z. Liu*, D. Li, Tailoring the stability of twins in magnesium with solute segregation at the twin boundary and strain path control,Computational Materials Science, 152 (2018) 113-117.

7. S. Liu, H. Zhu, Z. Liu*, G. Zhou, Symmetrical metallic and magnetic edge states of nanoribbon from semi-conductive monolayer PtS2,Phys Lett A, 382 (2018) 776-780.

8. Z.-R. Liu, D.-Y. Li*, Stability and formation of long period stacking order structure in Mg-based ternary alloys,Computational Materials Science, 103 (2015) 90-96.

9. Z.R. Liu, D.Y. Li*, The electronic origin of strengthening and ductilizing magnesium by solid solutes, Acta Materialia, 89 (2015) 225-233.

10. W.L. Chen, C.L. Wu*, Z.R. Liu, S. Ni, Y. Hong, Y. Zhang, J.H. Chen*, Phase transformations in the nitrocarburizing surface of carbon steels revisited by microstructure and property characterizations,Acta Materialia, 61 (2013) 3963-3972.

11. T. Hu, J.H. Chen*, J.Z. Liu, Z.R. Liu, C.L. Wu, The crystallographic and morphological evolution of the strengthening precipitates in Cu–Ni–Si alloys,Acta Materialia, 61 (2013) 1210-1219.

12. S.B. Wang, J.H. Chen*, M.J. Yin, Z.R. Liu, D.W. Yuan, J.Z. Liu, C.H. Liu, C.L. Wu, Double-atomic-wall-based dynamic precipitates of the early-stage S-phase in AlCuMg alloys,Acta Materialia, 60 (2012) 6573-6580.

13. Z.R. Liu, J.H. Chen*, S.B. Wang, D.W. Yuan, M.J. Yin, C.L. Wu, The structure and the properties of S-phase in AlCuMg alloys,Acta Materialia, 59 (2011) 7396-7405.

14. H. Lu, Z. Liu, X. Yan, D. Li*, L. Parent, H. Tian, Electron work function–a promising guiding parameter for material design,Scientific reports, 6 (2016) 24366.

15. S.B. Wang, Z.R. Liu, S.L. Xia, J. Key, J.H. Chen*, Tetragonal-prism-like Guinier–Preston–Bagaryatsky zones in an AlCuMg alloy,Materials Characterization, 132 (2017) 139-144. ^[1]