郇庆

简介


男,1979年9月生于山东淄博


  • 山东大学物理系,本科

  • 中科院物理研究所,博士

  • 美国加州大学Irvine分校,访问学者/联合培养博士

  • 美国加州大学Irvine分校,博士后研究员




    现为中科院物理研究所技术部电子学仪器部(TS01组)负责人/组长。2012年入选中科院“引进杰出技术人才”;2017年度中科院“关键技术人才”;2018年获得中国仪器仪表学会“朱良漪青年创新奖”;2018年度获得中国真空学会“中国真空科技青年创新奖”。

主要研究方向


扫描隧道/探针显微术;表面物理;有机功能分子自组装及单分子物理化学性质;物理科研仪器设备的自主研发。

过去的主要工作及获得的成果


   致力于高端科研仪器装备的自主研制和开发,带领团队从共性技术和核心关键部件着手,开发包括各类控制器、精密放大器、束源炉、低温恒温器等在内的一批核心关键部件,并先后主持或核心参与研制搭建了各类真空系统十余台套,包括扫描探针显微镜系统、分子束外延系统、激光分子束外延系统、原子层沉积系统等。完成的系统多台已应用于科研,并发表科学论文多篇。部分研制/改造设备介绍如下:


  1. 超高真空变温扫描隧道显微镜系统:在北京市科委首都科技条件平台重大科学仪器开发培育项目和科技部国家重大科学仪器设备开发专项资助下,设计搭建了1套基于“甲壳虫”型扫描探头的变温扫描隧道系统,其中整个真空系统的设计、扫描探头等核心部件、电子控制单元等均为自主研制开发。系统研制完成后,已用于多个课题的科学研究,并在有机分子和金属团簇在金属表面的生长【 Phys. Chem. C 119, 8208-8212(2015); Chinese Physics B, 24 (7) 076802(2015)】、有机分子在单晶表面的聚合反应【JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C , 2017, 121(39): 21650-21657 】、固态碳源制备石墨烯【APPLIED PHYSICS LETTERS 110, 213107(2017)】、分子内部质子遂穿过程的观测【accepted by JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY LETTERS 】等课题研究上取得了多项成果。

  2. 新型光学-扫描探针显微镜及分子束外延联合系统:在科技部国家重大科学仪器设备开发专项资助下,作为技术负责人核心参与研制了新型光学-扫描探针显微镜及分子束外延联合系统4套。该系统具有光信号到达遂穿结的引入和引出通道,在传统STM系统电学激发电学探测的基础上,可以进一步实现光学激发电学探测、电学激发光学探测以及光学激发光学探测,很大程度上拓展了传统STM系统的研究应用领域。此外,还将qplus AFM功能以及分子束外延制备功能等集成在该系统中,进一步完善和丰富其功能。目前,全部4套系统已交付用户单位开展多个领域的研究工作。

  3. 高通量连续组分外延薄膜制备及原位局域电子态表征系统:在“中国科学院科研装备研制项目”支持下,与超导实验室同事共同完成了该系统的研发。该系统为国际上首台具有高通量特色并同时具备薄膜生长和表征的尖端仪器,也是材料基因组研究平台的重要技术工作基础。由于采用了全新的具有自主知识产权的连续组分外延薄膜制备核心技术(已申请专利),从原理上解决了现有技术的缺陷和不足。原位局域电子态表征部分也采用了多项原创新技术,实现了样品的大范围移动和高精度定位(分辨率优于1μm),为其在超导薄膜材料的制备及相图研究奠定良好基础。目前该系统已开展超导薄膜的性质研究,成功制备出多批次高质量超导薄膜。该系统详细介绍已发表在《科学仪器评论》杂志上【Review of Scientific Instruments, 2020, 91(1): 013904-1-0.1904-9】。

  4. 四探针扫描隧道显微镜系统的全面升级改造:主持升级改造了一台商业化超高真空四探针扫描隧道显微镜系统。针对其分辨率低,温度漂移大、仅冷却样品且最低温度较高等问题和设计缺陷,对该系统进行了彻底的改造,增加和改进了弹簧减振和磁阻尼机构、双层热屏蔽罩和热连接通道、扫描机构等。改造完成后四个探针均可获得清晰的原子分辨图像,并且在降温速度、最低温度、热漂移等性能上都有了大幅提升。相关修改过程已发表在《科学仪器评论》杂志上【Review of Scientific Instruments, 88(6):063704, 2017】。并在二维材料输运性质的研究取得科研成果(【Chinese Physics B, 26 (6) 066801, 2017】、【Nano. Lett. 2017, 17: 5291】、【2D MATERIALS, 2019 10, 6(4):045033】、【2D MATERIALS, 2019 10, 6(4):045050】)。


代表性论文及专利


代表论文:


  • G. He, Z.X.Wei, Z.P. Feng, X.D. Yu, B.Y. Zhu, L. Liu, K. Jin*, J. Yuan*,   Q.Huan *,"Combinatorial laser molecular beam epitaxy system integrated with specialized low-temperature scanning tunneling microscopy", Review of Scientific Instruments 91, 013904(2020)

  • Z.B.Wu, Z.Y.Gao, X.Y. Chen, Y.Q. Xing, H. Yang, G. Li, R.S. Ma, A.W. Wang, J.H. Yan, C.M. Shen, S.X. Du, Q.Huan *, H.J.Gao*, "A low-temperature scanning probe microscopy system with molecular beam epitaxy and optical access", Review of Scientific Instruments 89, 113705(2018)

  • R.S Ma, Q. Huan, L.M. Wu, J.H. Yan, W. Guo, Y.Y. Zhang, S. Wang, L.H. Bao*, Y.Q. Liu, S.X. Du, S. T. Pantelides, and H.J. Gao*, "Direct Four-Probe Measurement of Grain-Boundary Resistivity and Mobility in Millimeter-Sized Graphene", Nano Letter 17, 4929(2017)

  • R.S.Ma, Q.Huan *, L.M.Wu, J.H.Yan, Q. Zou, A.W.Wang, C.A.Bobisch,  L.H.Bao, H.J.Gao, "Upgrade of a commercial four-probe scanning tunneling microscopy system", Review of Scientific Instruments 88, 063704(2017)

  • R.T.Wu, J.H.Ren, L.Dong, Y.L.Wang*, Q.Huan*, H.J.Gao, "Quasi-free-standing graphene nano-islands on Ag(110), grown from solid carbon source", Applied Physics Letters 110, 213107(2017)

  • R.T.Wu, L.H.Yan, Y.F.Zhang, J.H.Ren, D.L.Bao, H.G.Zhang, Y.L.Wang, S.X.Du*,  Q.Huan* H.J.Gao, "Self-Assembled Patterns and Young's Modulus of Single-Layer Naphthalocyanine Molecules on Ag(111)", Journal of Physical Chemistry C 119, 8208(2015)

  • Y.Pan, L.Z.Zhang, L.Huang, L.F.Li, L.Meng, M.Gao, Q.Huan, X.Lin, Y.L.Wang, S.X.Du*, H.J.Freund, H.J.Gao*, "Construction of 2D Atomic Crystals on Transition Metal Surfaces: Graphene, Silicene, and Hafnene", Small 10, 2215(2014)

  • Y. Jiang, Q. Huan, L. Fabris, G. C. Bazan, W. Ho*, “Submolecular control, spectroscopy, and imaging of bond-selective chemistry in single molecules”, Nature Chemistry 5, 36 (2013).

  • Q.Huan, Y.Jiang, Zhang, Y.Y.Zhang,  U.Ham, W.Ho*, "Spatial imaging of individual vibronic states in the interior of single molecules", Journal of Chemical Physics 135, 014705(2011)




专利申请:


  • 已申请专利24项,其中中国发明专利20项,实用新型专利1项,国际发明专利3项。已授权中国专利10项,国际专利2项。


目前的研究课题及展望


在研课题:


  1. 国家重大科研仪器研制项目                              基金委          主持

  2. 中国科学院关键技术研发团队项目(第二期)   中科院          主持

  3. 怀柔科学城成果落地项目                                 北京市科委    主持

  4. 怀柔科学城科技创新培育专项课题                    北京市科委   主持

  5. 中国科学院前沿科学重点研究项目                    中科院          参与


结题课题:


  1. 中国科学院关键技术研发团队项目(第一期)       中科院        主持

  2. 中国科学院科研装备研制项目                          中科院        参与

  3. 仪器设备技术创新项目                                    物理所        主持

  4. 中国科学院科研装备研制项目                          中科院        主持

  5. 国家重大科学仪器设备开发专项项目                科技部        核心参与

  6. 国家纳米重大科学研究计划项目                       科技部        课题参与

  7. 青年科学基金项目                                           基金委        主持

  8. 仪器设备功能开发技术创新项目                       中科院        主持

  9. 首都科技条件平台重大科学仪器开发培育项目  北京市科委  核心参与


电话:

010-82649096

Email

huanq@iphy.ac.cn