南开大学物理科学学院，南开大学超快电子显微镜实验室

报告摘要：

4D超快电子显微镜由于可以在超高的时间和空间尺度直接观察物质的形貌变化、结构相变、载流子传输、磁结构演变等超快动力学过程，逐渐成为物理、化学、材料和生物等多学科研究领域重要的动力学研究手段之一，也成为了继球差校正电镜和冷冻电镜技术之后电子显微学领域又一重要的前沿发展方向。本报告将首先简单介绍4D超快电子显微镜技术的发展历程和当前研究现状。随后，将重点介绍近年来我们在新型原位4D超快电子显微镜技术开发及其在非平衡态动力学应用方面取得的一些进展，重点包括：1）针对复杂液体环境中高时空分辨动力学测量的难题，发展了液相4D超快电子显微镜技术，在纳秒与纳米时空尺度揭示了溶液中纳米金颗粒在飞秒激光作用下的超快动力学行为，首次从实时图像上揭示了布朗运动在超快时间尺度的弹道动力学特性；2）针对微观纳米磁结构动力学测量的难题，发展了超快洛伦兹电子显微镜，实现了对拓扑磁结构的飞秒激光原位超快调控及动力学过程的可视化，并揭示了飞秒激光对拓扑磁结构的可控擦写及内在物理机制；3）针对半导体中光生载流子动力学高时空分辨测量的难题，开发了超快扫描电子显微镜与超快阴极荧光多模态载流子动力学探测系统，实现了对半导体载流子动力学在时间、空间和能量维度的跨尺度成像测量，并实现了对表面载流子动力学与体相载流动力学的解析。最后，本报告将对4D超快电子显微镜技术的未来发展和应用进行简单展望和讨论。

报告人简介：

付学文，南开大学物理科学学院教授，博士生导师，南开大学超快电子显微镜实验室负责人，天津市杰出青年基金获得者，南开大学百名青年学科带头人，国家重点研发计划青年首席科学家。于2014年博士毕业于北京大学凝聚态物理专业（师从俞大鹏院士），曾先后在美国加州理工学院（诺奖得主Ahmed H. Zewail教授研究组）和布鲁克海文国家实验室（电子显微学专家Yimei Zhu教授研究组）从事研究工作。2019年加入南开大学物理科学学院，主持建立了南开大学超快电子显微镜实验室。长期从事4D超快电子显微镜、超快阴极荧光等超高时空分辨电子成像与探测技术开发及其在低维量子功能材料的结构、载流子、自旋等动力学中的应用研究。发展了原位液相4D超快电镜、双色近场光学超快电镜、基于射频脉冲电子发生器的4D超快电镜、超快扫描电镜与超快阴极荧光等先进的超快电子成像与探测技术。以第一或通讯作者在Science、Science Advances（3篇）、Nature Communications（2篇）、Advanced Materials（2篇）、ACS Nano/Nano Letters（6篇）、Adv. Fun. Mater./Adv. Energy Mater.（4篇）等学术期刊发表学术论文40余篇，申请发明专利10余项，获授权发明专利4项。研究成果多次被 Science、Phys.org、Physicsword、Nanotechweb、Advances in Engineering等科学媒体选为研究亮点进行报道。入选2021年度强国青年科学家提名，获天津市知识产权创新创业发明与设计大赛二等奖、南开大学青年五四奖章等荣誉。

地点：中国科学院物理研究所M楼253会议室

邀请人：翁羽翔 研究员（82649352，yxweng@iphy.ac.cn）