陆兴华

简介


1992 - 1996  清华大学,物理系,本科

1996 - 1999  清华大学,物理系,硕士

1999 - 2006  美国加州大学伯克利分校,物理系,博士

2006 - 2008  美国哈佛大学,物理系,博士后



2008 -  今    中国科学院物理研究所,研究员,博导

2009 -  今    表面物理国家重点实验室SF05课题组长

2009 -  今    中国物理学会表面与界面物理专业委员会委员

2012 -  今    美国物理联合会,review of scientific instruments,副主编

主要研究方向


单分子激发态动力学探测、单自旋量子态的探测与控制、及DNA单分子测序。

过去的主要工作及获得的成果


  

(1)研制完成国际上首台深紫外激光原位时间分辨隧道电子谱仪,在原子级空间尺度探测局域超快动力学过程;

(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)成功制备了单原子层纳米孔并观察到了DNA分子在孔中的运动;

(4)测量单个碳60分子的电子态密度谱图和分子轨道空间分布图,及其电子量子态与外界环境的相互作用;

(5)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。 

代表性论文及专利


代表性论文

[1] Melting of charge density wave and Mott gap collapse on 1T-TaS2 induced by interfacial water,

      S. Shen, et al., Physical Review Materials 4, 064007 (2020).

[2] Rotational and Vibrational Excitations of a Single Water Molecule by IETS,

      J. Li, et al., Physical Chemistry Letters 11, 1650 (2020).

[3] Observation of Simplest Water Chain on Surface Stabilized by a Hydroxyl Group at One End,

      A. Dong, Chinese Physics Letters 36, 116801 (2019).

[4] Translocation of tetrahedral DNA nanostructures through a solid-state nanopore,

      X. Zhao, et al., Nanoscale, 11, 6263-6269 (2019).

[5] Double Resonance Raman Scattering in Single-Layer MoSe2 under Moderate Pressure,

      J. Li, et al., Chinese Physics Letters 36, 048201 (2019).

[6] Identifying Few-Molecule Water Clusters with High Precision on Au(111) Surface,

      A. Dong, et al., ACS Nano 12, 6452 (2018).

[7] Optical Stark effect of a local defect on the TiO2(110) surface,

      L. Sun, Physical Review B 98, 081402(2018).

[8] Laser Thinning and Patterning of MoS2 with Layer-by-Layer Precision,

      L. Hu, et al., Scientific Reports 7, 15538 (2017).

[9] Inducing Transient Charge State of a Single Water Cluster on Cu(111) Surface,

      Y. Guo, et al., ACS nano, 10, 4489 (2016).

[10] Revealing Three Stages of DNA-Cisplatin Reaction by a Solid-State Nanopore,

      Z. Zhou, et al., Scientific Reports 5, 11868 (2015).

[11] DNA Translocation through Hydrophilic Nanopore in Hexagonal Boron Nitride,

      Z. Zhou, et al., Scientific Reports 3, 3287 (2013).

[12] Turning on and off the Rotational Oscillation of a Single Porphine Molecule by Molecular Charge State, 

      S. Yan, et al., ACS Nano 6(5), 4132-4136 (2012).

[13] Tip expansion in a laser assisted scanning tunneling microscope, 

      N. Xie, et al., Applied Physics Letters 101, 213104 (2012).

[14] Spatially Resolved Electronic and Vibronic Properties of Single Diamondoid Molecules, 

      Y. Wang, et al., Nature Materials 7, 38 (2007).

[15] Spatially Dependent Inelastic Tunneling in a Single Metallofullerene,

      M. Grobis, et al., Physical Review Letters 94, 136802 (2005).

[16] Spatially Mapping the Spectral Density of a Single C60 Molecule,

      X. Lu, et al., Physical Review Letters 90, 096802 (2003).



主要专利



(1) 用于蚀刻扫描隧道显微镜针尖的装置和方法,发明专利号:ZL201610427573.1

(2)一种悬空石墨烯的制备方法,发明专利号:ZL201510122914.X

(3)一种氮化硼纳米孔传感器及其制造方法,发明专利号:ZL201410051811.4


(4) 一种真空摇摆机械手,实用新型专利号:ZL201220708824.0 

(5) 一种真空精密位移装置,发明专利号:ZL201210160407.1 

(6) 一种真空低温恒温器,发明专利号:ZL201210367868.6 

(7) 一种抓取和释放样品托的真空机械手,发明专利号:ZL201210160383.X 

(8) 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:ZL201110139326.9 

(9) 一种用于扫描隧道显微镜的光收集装置,专利申请号:ZL201010160542.7

目前的研究课题及展望


在研科研项目



(1) 基金委中以国际合作项目:单分子水平单个自由基离子的ESR-STM研究,负责人

(2) 中科院先导专项:功能导向的原子制造前沿科学问题,子课题负责人 

(3) 北京市重点项目:基于扫描探针的单自旋量子态探测和操纵技术研究,负责人

(4) 基金委重大研究计划培育项目:利用纳米孔技术探测生物大分子动态修饰的研究,负责人

(5) 基金委面上项目:表面水分子氢键网络结构的微观表征与操纵,负责人

(6) 基金委重大仪器研制项目:宽禁带半导体缺陷的单体光电特征表征仪,骨干



    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。研究内容包括三个方面:



(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。



详细介绍及最新进展请参考研究组网页 http://sf5.iphy.ac.cn

培养研究生情况


已毕业博士五名,硕士两名,就职于国外大学、国内大学和科研机构。在读研究生7名,每年拟招收研究生1-2名。团队培养着眼长远发展,注重全面素质和能力训练。欢迎有志者报考!

另外,研究组还提供实验室参观、暑期实习、毕业设计、联合培养等机会。名额有限,感兴趣的同学请尽早联系我们。详情请见 http://sf5.iphy.ac.cn

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电子邮件:xhlu@iphy.ac.cn

电话:010-82648043,15010577225

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