付学文

发布者：付学文发布时间：2025-04-19浏览次数：892

研究领域简介

物质的微观结构及其相关动力学行为从根本上决定了其物理与化学性质及潜在的功能和应用。例如功能纳米材料和人工纳米结构在能源转化、信息存储等应用中发挥作用时，其微观结构都发生着一系列复杂的物理和化学变化，涉及到形貌演化、结构相变、电荷转移、价态变化等动力学过程。这些动力学过程许多发生在飞秒（10-15 s）至纳秒（10-9 s）尺度。因此，在原子、分子尺度实时地观察物质微观结构的超快动力学过程一直是材料、物理、化学和生物等研究领域追逐的目标，也是深入理解其物性和开发新产品的关键。4D超快电子显微镜结合了电镜的超高空间分辨率和飞秒激光的超快时间分辨率，为研究物质的微观结构及其相关动力学行为提供了无限可能。其自2005年于加州理工学院（Caltech）诺奖得主Ahmed Zewail教授课题组诞生以来，已经在上述多个研究领域产生众多重要应用，成为电子显微学领域一个快速发展的新兴方向。

在南开大学的大力支持下，我们建立了一个国际一流的综合性4D超快电子显微镜实验室，自主设计搭建了最新一代的4D超快透射电子显微镜（4D UTEM）、超快扫描电子显微镜（USEM）、超快阴极荧光（TRCL）、微区瞬态光谱及成像（TA/TRPL）、时间分辨的磁光探测（TR-MOKE，RMCD）等超高时空分辨电子、光子成像与探测系统，旨在探索最小和最快的未知微观世界。课题组长期从事4D超快电子显微镜技术和原子/纳米尺度的超快动力学及物理研究，重点关注和发展先进的新型原位4D UTEM、USEM、TRCL、TAM、TR-MOKE等超高时空分辨的电子、光子成像与探测技术，在空前的时空尺度下研究量子与纳米功能材料在能源转换、信息存储与传输等真实应用中的形貌及晶体结构演化、能量载流子传输与相互作用等超快动力学过程与物理机制，进而开发新器件和新应用。

主要研究方向

（1）新型原位超高时空分辨4D超快透射电子显微镜技术开发（电子成像、洛伦兹成像、衍射、电子全息、电子能量损失谱等）及应用

（2）新型原位超高时空分辨的4D超快电子显微镜与4D超快阴极荧光结合技术及应用

（3）量子功能纳米材料体系中能量转换、结构相变、电荷转移等非平衡态超快动力学

（4）纳米光电及热电材料体系的力电光耦合及载流子与激子等超快动力学与器件应用

（5）纳米尺度表面等离激元电磁场与自由电子量子相干调制动力学

（6）磁性量子功能材料体系磁化动力学

超快电镜实验室将常年招收凝聚态物理、材料物理与化学、超快光学方向的博士生、硕士生及本科生科研项目。每年拟招收2-3名博士生（含直博、申请考核制博士等）、2-3名硕士生、1-2名优秀的本科生，同时每年拟招聘2-3名具有电子显微镜、超快光谱及成像、凝聚态物理或低维量子功能材料背景的师资博士后（待遇优厚）。此外，超快电镜团队拟招聘2-3名具有透射电镜技术及应用研究、超快物质科学与技术研究等背景的副教授成员（带事业编制岗位，要求以第一作者身份发表过不少于4篇一区SCI论文）。热诚欢迎对4D超快电子显微镜和微观超快物质科学问题感兴趣、勇于挑战新生事物且有责任感的青年才俊加入超快电镜室。有意者请附简历来信联系：xwfu@nankai.edu.cn。