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陆兴华

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1992-1996,清华大学,学士

1996-1999,清华大学,硕士

1999-2006,美国加州大学伯克利分校,博士

2006-2008,美国哈佛大学, 博士后

2008 至今,中国科学院物理研究所,研究员,博导,中科院"百人计划"

2009 至今,表面物理国家重点实验室副主任,研究组组长

2012 至今,美国物理联合会“Review of Scientific Instruments”副主编 

研究方向: 单分子测控及激发态动力学研究 

研究课题:

1) 超快激光耦合扫描隧道显微镜技术与应用研究,主持,科技部“973”项目

2) 表面吸附水分子的超快光激发动力学研究,主持,中科院重要方向项目

3) 电子自旋共振扫描隧道显微镜的研制,主持,基金委仪器专项

4) 新型量子功能体系的物性表征及其材料探索,参与,科技部“973”项目

5) 深紫外激光原位时间分辨隧道电子谱仪的研制,主持,财政部前沿装备项目

研究内容:目前研究工作集中在单个分子及基本激元(包括声子,自旋,等离子体激元等)的探测﹑控制﹑及其动力学过程。通过不断探索新的实验测控方法,努力实现技术创新,揭示微观物理规律,为设计新型分子器件﹑实现重大应用(如量子计算,光能转化,DNA测序等)提供物理基础。

1单分子光激发动力学研究。利用最新研制完成的超快激光耦合扫描隧道显微镜,探索纳米系统电子激发态和动力学过程在时间和空间上的极限探测和量子调控。期望能由此催生与激发态相关的物理和化学过程等前沿科学问题的研究以及相应学科的发展。

2单自旋探测与操纵。研究表面纳米结构及单分子中自旋单量子态的测量,控制,相互作用,及局域环境的调制。探索利用表面自旋单量子态构筑量子比特和量子计算的基本物理机理。

3纳米孔DNA测序。 研究单个DNA分子在纳米孔中的运动规律,实现对DNA分子在纳米孔中运动的精准控制。探索单个DNA分子碱基序列的无损测定。

 主要成果

1)成功研制完成了国际上首台深紫外激光原位时间分辨隧道电子谱仪。利用该设备有望同时在原子级空间尺度和飞秒级时间尺度上实现局域超快动力学过程的探测;

2)实现了利用分子电荷态对单个分子旋转动力学特性的调控;

3)在氮化硼悬空膜上成功制备了纳米孔并观察到了DNA分子的运动;

4)在石墨烯/铜体系中观察到了一种新的迷宫状结构重构;

5)首次测量了单个C60分子的电子态密度谱图和分子轨道空间分布图,并研究了单个C60分子中电子态与外界环境的相互作用。

6)成功研制电子自旋极化扫描隧道显微镜,并在电子自旋共振扫描隧道显微镜的研制上取得了重要的进展。 

代表性论文

[1] Origin of Shape Resonance in Second-Harmonic Generation from Metallic Nanohole Arrays,       Ben-Li Wang, Rui Wang, R. J. Liu, X. H. Lu, Jimin Zhao & Zhi-Yuan Li, Scientific Reports 3, 2358 (2013)

[2] Resonance Raman spectroscopy of G-line and folded phonons in twisted bilayer graphene,       Yanan Wang, Zhihua Su, Wei Wu, Shu Nie, Nan Xie, Huiqi Gong, Yang Guo et al., Applied Physics Letters 103, 123101 (2013)

[3] Visualization of a Maze-like Reconstruction of Graphene on Copper Surface at the Atomic Scale,      XIE Nan, GONG Huiqi, ZHOU Zhi, GUO Xiao-Dong, YAN Shi-Chao, SUN Qian et al., Chinese Physics Letters 30(5) 056802 (2013)

[4] Detecting Larmor Precession of a Single Spin with a Spin-Polarized Tunneling Current, GUO Xiao-Dong, DONG Li, GUO Yang, SHAN Xin-Yan, ZHAO Ji-Min, LU Xing-Hua, Chinese Physics Letters 30(1), 017601 (2013)

[5] Turning on and off the Rotational Oscillation of a Single Porphine Molecule by Molecular Charge State, Shichao Yan, Zijing Ding, Nan Xie, Huiqi Gong, Qian Sun, Yang Guo, Xinyan Shan, Sheng Meng, X.H. Lu, ACS Nano 6(5), 4132-4136 (2012)

[6] Tip expansion in a laser assisted scanning tunneling microscope, Nan Xie, Huiqi Gong, Shichao Yan, Jimin Zhao, Xinyan Shan, Yang Guo, Qian Sun, and Xinghua Lu, Applied Physics Letters 101, 213104 (2012)

[7] Mapping the Diffusion Potential of Reconstructed Au(111) Surface at Nanometer Scale, YAN Shi-Chao, XIE Nan, GONG Hui-Qi, SUN Qian, GUO Yang, SHAN Xin-Yan, LU Xing-Hua, Chinese Physics Letters 29(4), 046803 (2012)

[8] Purely Coherent Nonlinear Optical Response in Solution Dispersions of Graphene Sheets,       Rui Wu, Yingli Zhang, Shichao Yan, Fei Bian, Wenlong Wang, Xuedong Bai, Xinghua Lu et al.,   Nano Letters 11(12), 5159-5164 (2011)

[9] Spatially Resolved Electronic and Vibronic Properties of Single Diamondoid Molecules, Yayu Wang, Emmanouil Kioupakis, Xinghua Lu, Daniel Wegner, Ryan Yamachika et al., Nature Materials 7, 38 (2007)

[10] Spatially Dependent Inelastic Tunneling in a Single Metallofullerene,  M. Grobis, K. H. Khoo, R. Yamachika, Xinghua Lu, K. Nagaoka, Steven G. Louie, M. F. Crommie et al., Physical Review Letters 94, 136802 (2005)

[11] Charge Transfer and Screening in Individual C60 Molecules on Metal Substrates, Xinghua Lu, M. Grobis, K. H. Khoo, Steven G. Louie, and M. F. Crommie, Physical Review B 70, 115418 (2004)

[12] Evidence for a Type-II Band Alignment Between Cubic and Hexagonal Phases of GaN, X. H. Lu, P. Y. Yu, L. X. Zheng, S. J. Xu, M. H. Xie, and S. Y. Tong, Applied Physics Letters 82, 1033 (2003)

[13] Spatially Mapping the Spectral Density of a Single C60 Molecule, Xinghua Lu, M. Grobis, K. H. Khoo, Steven G. Louie, and M. F. Crommie, Physical Review Letters 90, 096802 (2003)

 

专利发明

[1] 一种用于扫描隧道显微镜的光收集装置,发明专利号:201010160542.7

[2] 一种真空摇摆机械手,实用新型专利号:201220708824.0

[3] 超小2nm直径金属纳米孔的超快激光脉冲法制备,发明专利号:201110139326.9

[4] 亚脉冲宽度的2飞秒精度超快时间分辨系统,发明专利号:201110107560.3

[5] 一种真空精密位移装置,发明专利号:201210160407.1

[6] 一种扫描隧道显微镜扫描头,发明专利号:201310163003.2

[7] 一种用于控制单个生物分子在纳米孔中运动的系统及方法,发明专利号:201110205106.1

[8] 一种真空低温恒温器,发明专利号:201210367868.6

[9] 一种抓取和释放样品托的真空机械手,发明专利号:201210160383.X

  [10] 一种制备具有可调纳米孔的金属薄片的方法,发明专利号:201210526026.0  


 
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