陆兴华

中国科学院物理研究所

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  • 陆兴华
  • 研究员

陆兴华 简介

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

Y. Guo,

et al.

,

ACS nano, 10, 4489 (2016)

.

(2) Coherent Generation of Photo-Thermo-Acoustic Wave from Graphene Sheets,

Y. Tian,

et al.

,

Scientific Reports 5, 10582 (2015)

.

(3) Revealing Three Stages of DNA-Cisplatin Reaction by a Solid-State Nanopore,

Z. Zhou,

et al.

,

Scientific Reports 5, 11868 (2015)

.

(4) Four-fold Raman enhancement of 2D band in twisted bilayer graphene,

Y. Wang,

et al.

,

Nanotechnology, 25, 335201 (2014)

.

(5) DNA Translocation through Hydrophilic Nanopore in Hexagonal Boron Nitride,

Z. Zhou,

et al.

,

Scientific Reports 3, 3287 (2013)

.

(6) Origin of Shape Resonance in Second-Harmonic Generation from Metallic Nanohole Arrays,

B. Wang,

et al.

,

Scientific Reports 3, 2358 (2013)

.

(7) Resonance Raman spectroscopy of G-line and folded phonons in twisted bilayer graphene,

Y. Wang,

et al.

,

Applied Physics Letters 103, 123101 (2013)

.

(8) 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)

.

(9) Tip expansion in a laser assisted scanning tunneling microscope,

N. Xie,

et al.

,

Applied Physics Letters 101, 213104 (2012)

.

(10) Purely Coherent Nonlinear Optical Response in Solution Dispersions of Graphene Sheets,

R. Wu,

et al.

,

Nano Letters 11(12), 5159-5164 (2011)

.

(11) Spatially Resolved Electronic and Vibronic Properties of Single Diamondoid Molecules,

Y. Wang,

et al.

,

Nature Materials 7, 38 (2007)

.

(12) Spatially Dependent Inelastic Tunneling in a Single Metallofullerene,

M. Grobis,

et al.

,

Physical Review Letters 94, 136802 (2005)

.

(13) Charge Transfer and Screening in Individual C60 Molecules on Metal Substrates,

X. Lu,

et al.

,

Physical Review B 70, 115418 (2004)

.

(14) Evidence for a Type-II Band Alignment Between Cubic and Hexagonal Phases of GaN,

X. Lu,

et al.

,

Applied Physics Letters 82, 1033 (2003)

.

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

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

(3) 一种真空精密位移装置,发明专利号:ZL201210160407.1

(4) 一种真空低温恒温器,发明专利号:ZL201210367868.6

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

(6) 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

(7) 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

:

近期主要科研项目

(1) 科技部“973”项目课题:超快激光耦合扫描隧道显微镜技术与应用研究,负责人

(2) 中国科学院重要方向项目:表面吸附水分子的超快光激发动力学研究,负责人

(3) 基金委仪器专项: 电子自旋共振扫描隧道显微镜的研制,负责人

(4) 基金委面上项目: 电子自旋共振扫描隧道显微镜机理探索,负责人

(5) 财政部前沿装备项目: 深紫外激光原位时间分辨隧道电子谱仪的研制,负责人

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。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。