田学增

简介


2009年于山东大学物理学基地班获得学士学位,2014年于物理研究所获得凝聚态物理专业理学博士学位。2014年9月至2016年11月于新加坡国立大学(NUS)和加州大学伯克利分校(UCBerkeley)从事其联合博士后项目。2016年12月至2020年9月于加州大学洛杉矶分校(UCLA)从事博士后研究,期间2018年12月至2020年9月驻美国橡树岭国家实验室(ORNL)电镜中心参与实验研究。



2020年10月加入物理研究所,任特聘研究员,博士生导师。


主要研究方向


基于电子显微学的三维原子重构算法发展与应用(probe-corrected STEM+3D reconstruction algorithms)

基于电子显微学的新型成像方法开发与应用(4D-STEM,Ptychography,etc.)

基于电子显微学的图像处理与数据库建设(deep-learning based image processing and databank)

多物理场原位电子显微学(原位力-热-光-电-低温样品杆+S/TEM)

低维量子材料的三维原子结构与物性 (quantum materials)

异质结催化剂、功能氧化物等材料的构效关系(heterogeneous catalyst, functional oxides, etc.)

非晶态物质的三维原子结构与物性(Amorphous materials)

 

过去的主要工作及获得的成果


田学增研究员一直在电子显微学领域开展工作,在实验与成像算法方面都有较强的功底。与多名国内国际知名电子显微学家合作,在原位电子显微学,三维原子成像算法和电子成像定量化分析以及图像模拟等方向进行了深入的研究。在原位电子显微学方向,针对电阻存储器机理,固液界面的纳米颗粒与生物大分子的动力学等课题有多年研究经验。在博士后阶段,转向新成像方法学研究,师从UCLA缪建伟教授,聚焦于三维原子重构(AET)算法与实验。三维原子重构算法可以直接对材料的三维原子坐标直接定位,针对不同材料精度可以达到4-19皮米。AET技术在材料的原子结构解析方面具有独特性,相对于X射线衍射方法,冷冻电镜方法等比较,它是一项不需要晶体学假设的成像方法,可以对材料的三维原子坐标直接定位。它也是目前唯一一种能把非晶态物质的三维原子结构进行解析的技术,预期在结构相关材料研究中会有较大应用。欢迎有兴趣的研究人员联系合作。

 


代表性论文及专利


1. Xuezeng Tian#, Xingxu Yan#, Georgios Varnavides#, Yakun Yuan, Dennis S. Kim, Christopher J. Ciccarino, Polina Anikeeva, Ming-Yang Li, Lain-Jong Li, Prineha Narang*, Xiaoqing Pan*, Jianwei Miao*,"Capturing 3D atomic defects and phonon localization at the 2D heterostructure interface", Science Advances, 7, eabi6699 (2021).



2. Xuezeng Tian#, Dennis S Kim#, Shize Yang#, Christopher J Ciccarino, Yongji Gong, Yongsoo Yang, Yao Yang, Blake Duschatko, Pulickel M Ajayan, Juan-Carlos Idrobo, Prineha Narang, Jianwei Miao*, “Correlating 3D atomic defects and electronic properties of 2D transition metal dichalcogenides”, Nature Materials, 19, 867-873 (2020).



3. Yao Yang#, Jihan Zhou#, Fan Zhu#, Yuan Yuan#, Dillan Chang, Dennis S. Kim, Minh Pham, Arjun Rana, Xuezeng Tian, Yonggang Yao, Stanley Osher, Lliangbing Hu, Peter Ercius and Jianwei Miao*, "Determining the three-dimensional atomic structure of an amorphous solid", Nature, 592, 60–64 (2021).



4. Jihan Zhou#, Yongsoo Yang#, Yao Yang, Dennis S Kim, Andrew Yuan, Xuezeng Tian, Colin Ophus, Fan Sun, Andreas K Schmid, Michael Nathanson, Hendrik Heinz, Qi An, Hao Zeng, Peter Ercius, Jianwei Miao*, "Capturing Nucleation at 4D Atomic Resolution", Nature, 570, 500-503 (2019)



5. Penghong Ci, Xuezeng Tian, Anthony Salazar, Kazutaka Eriguchi, Sarah Warkander, Kechao Tang, Jiaman Liu, Yabin Chen, Sefaattin Tongay, Wladek Walukiewicz, Jianwei Miao, Jun Kang, Oscar Dubon*, Junqiao Wu*, "Deep-level lineup and DX centers in van der Waals crystals", Nature Communications, 11, 5373 (2020).



6. Dillan J. Chang, Dennis S. Kim, Arjun Rana, Xuezeng Tian, Jihan Zhou, Peter Ercius, and Jianwei Miao*,"Ptychographic atomic electron tomography: Towards three-dimensional imaging of individual light atoms in materials", Phys. Rev. B, 102, 174101 (2020)



7. Xuezeng Tian, Utkarsh Anand, Utkur Mirsaidov and Haimei Zheng*, "Spontaneous reshaping and splitting of AgCl nanocrystals under electron beam illumination", Small, 1-7, 1803231 (2018)



8. Xuezeng Tian, Haimei Zheng and Utkur Mirsaidov*, "Aggregation dynamics of nanoparticles at solid–liquid interfaces", Nanoscale, 9, 10044-10050 (2017)



9. Xuezeng Tian, Shize Yang, Min Zeng, Lifen Wang, Jiake Wei, Zhi Xu*, Wenlong Wang, Xuezeng Bai*, "Bipolar electrochemical mechanism for mass transfer in nanoionic resistive memories", Advanced Materials, 26, 3649-3654 (2014)



10. Xuezeng Tian, Lifen Wang, Jiake Wei, Shize Yang, Wenlong Wang, Zhi Xu*, Xuedong Bai*, “Controllable filament growth dynamics in solid electrolyte-based resistive memories revealed by in situ TEM”, Nano Research, 7, 1065-1072 (2014).



11. Xuezeng Tian, Lifen Wang, Xiaomin Li, Jiake Wei, Shize Yang, Zhi Xu, Wenlong Wang, Xuedong Bai*, “Recent development of studies on the mechanism of resistive memories in several metal oxides”, Sci China-Phys. Mech. Astron., 56, 12 (2013).





#为共同第一作者, *为通讯作者。


目前的研究课题及展望


新型成像方法开发与材料物理应用


培养研究生情况


每年拟招收硕博连读研究生或博士生1名,欢迎有热情的年轻人加入团队,学生就读期间有出国机会并与国际知名专家课题组合作。



欢迎有相关背景的博士后加入我们的团队。


其他联系方式


课题组主页:http://sf1.iphy.ac.cn/Members.html

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