报告人:王兵
报告题目:多功能高分辨表面探针集成技术及其在分子表征中的应用
报告时间:5月13日19:00—20:00
报告地点: 腾讯会议 会议号:894236196
报告摘要: 分子是物质世界中能够独立存在并具备功能的最小单元,其化学结构、电子态、化学键振动等多维度的内禀参量,决定了分子体系的特异性和功能性。如何实现分子体系多重特异性的全局表征,是精密测量技术的一大挑战,也是表面科学的核心问题。在过去的40多年里,以扫描隧道显微术(STM)为基础[1],衍生出多种高分辨的显微成像技术:例如,具有化学键分辨的非接触式原子力显微镜(AFM)[2]和埃级分辨的针尖增强拉曼成像技术(TERS)[3,4]。这些技术分别以极其微弱的电流、力、光子为探测信号,从不同角度不断拓展对分子体系物性的认知。然而,这些技术的探测信号不同、技术原理迥异,单一技术无法实现对分子多重特异性的全局探测。针对这一挑战,我们发展了STM-AFM-TERS联用技术,在单化学键精度上实现了分子多重特异性的全局表征[5]。该研究以并五苯分子及其衍生物为模型体系,结合电、力、光等不同外场作用实现了对电子态、化学键结构、振动态等多内禀参量的精密测量。实验结果揭示了Ag(110)表面吸附的并五苯分子转化为不同衍生物的机理,其中纳腔等离激元激发是导致特定吸附构型下C—H键选择性断裂的原因。在技术上,通过集成高灵敏度的单光子计数器,把拉曼光谱的实空间成像速度提高了2个数量级,进而实现了并五苯分子化学反应的动态跟踪与测量。结合理论计算,揭示了分子反应过程的机理,建立了单化学键精度的构效关系。
报告人简介:
王兵 教授
理学博士 博士生导师
国家杰青基金获得者,国家万人计划领军人才
E-mail: bwang@ustc.edu.cn
个人主页:http://staff.ustc.edu.cn/~bwang
凝聚态物理、表界面与低维物理、单分子科学
中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心、物伟德国际1946官方网,教授,博士生导师。主要通过发展基于扫描探针显微成像与多种波谱、能谱相融合的精密测量技术,致力于低维材料生长与物性、分子量子精密测量与调控、表面化学反应微观机理等领域的研究。已发表高质量论文150余篇,其中包括Nature 2篇、Science 3篇篇等。研究成果曾入选2005年中国十大科技进展、2009年全国高校十大科技进展;以主要完成人曾获得第十届中国青年科技奖、国家自然科学二等奖、中科院杰出科技成就奖等奖项。
主要研究方向:
1. 低维材料电子学性质和拓扑物性研究。
2. 单分子体系的量子精密测量与量子调控。
3. 氧化物体系新颖电子学性质、表面物理化学和反应微观机理。
近期代表性研究工作:
1)发展了扫描探针联用技术,在单化学键精度上实现了单分子多重特异性的综合表征(Science 2021, 371, 818);
2)成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯,证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态(Nature materials 2018, 17, 1081);
3)利用分子模具精确构建了具有特定对称性的多磁性原子复合中心,实现了对金属/分子界面磁性原子近藤效应的规范性调控(Nature Communications. 2020, 11, 2566)。