报告题目：四维电子显微技术在纳米材料中的应用
报 告 人：汤朝晖 教授（武汉大学工业科学技术研究所）
时 间：2017年10月24日晚上19:00
地 点：物理学院新楼5楼大报告厅
报告简介：
使用四维电子显微技术，我们结合了电子显微镜的纳米极高空间分辨率和具有飞秒极高时间分辨率的激光脉冲和光电子脉冲，来研究纳米材料的结构和超快现象。研究主要目的是希望能发现这些材料的新的性质，阐明其结构和动力学，以期找到潜在应用能解决能源，环境和生物医学相关问题。
在我们发表的第一篇《Science》期刊上的论文中，我们使用超快扫描电子显微镜（USEM）研究半导体p-n结光生载流子动力学。我们观察到在p-n主结点处的电子和空穴的快速电荷分离和极高速度的弹道载动力学，这对于传统的固态教科书中的描述来说是新颖的。我们将这种现象归因于在高载流子温度下表面上较慢的电子-声子碰撞时间，以及在主结点处的极性相关的门控机制。
在我们发表于另一篇《Science》期刊及其姐妹刊物《Science Advances》的文章中，我们实现了超快电子显微镜（UEM）在液体溶液中的新应用。在飞秒激光激发下，我们发现了纳米金颗粒非常快速的异常布朗运动。与爱因斯坦布朗运动理论中众所周知的线性时间依赖关系相比，观测到的动力学表现出几种时间依赖性，包括弹道，超扩散和正常扩散方式。 此外，相同的纳米颗粒在激光激发的情况下相应的扩散常数比没有激光下大上四个数量级。 我们阐明了脉冲激光加热引起的纳米水气泡的驱动机制。
另外，在德国著名化学类期刊《Angew. Chemj. Int.》发表的文章中，我们使用PINEM（光子诱导近场电子显微镜）技术探测癌细胞膜表面的蛋白受体构象，以区分常细胞与癌细胞。我们另外在《Nature Communications》上发表关于氧化钛纳米材料的四维电子衍射文章。文章中我们研究晶体的生长过程并且获得高时间空间分辨可视化的氧化钛薄膜从熔体到成核，成核到到晶体的整个生长过程。
相关发表论文：
1) X. W. Fu, B. Chen, Jau Tang*, M. Th. Hassan, A. H. Zewail, Science 355, 994 (2017).
2) X. W. Fu*, B. Chen, Jau Tang*, A. H. Zewail, Science Advances 3, e1701160 (2017).
3) Kaplan, B.K. Yoo, J. Tang*, D. Baltimore, G. J. Jensen*, A. H. Zewail, Angewandte Chemie 56, 11498 (2017).
4) E. Najafi, T. D. Scarborough, Jau Tang, A. H. Zewail *, Science 347, 164 (2015).
5) B-K Yoo, O. H. Kwon, H. Liu, Jau Tang, A. H. Zewail*, Nature Communications 6, No. 8639 (2015).
报告人简介：
加州大学伯克利分校博士/加利福尼亚理工学院高级研究员，研究领域涉及到载体动力学、结构动力学，金属、半导体和碳基纳米材料的相变，纳米科学和纳米技术，光物理学&光化学等多方面。发表文章SCI论文200余篇、SCI他引2500余次。获得2010 APS Fellow、Distinguished Scholar、R&D 100 Award、Argonne Director’s Awards、U.S. Patent等多项荣誉。
邀请人：王建波教授
