“透射电镜可以看到表面和界面的原子结构，扫描隧道显微镜是精密操纵的原子手，将两项技术结合起来，我们就可以在多个尺度上同时实现纳米操纵、结构表征和性质测量。”
2015年12月3日晚7点，中科院物理研究所的白雪冬研究员在国科大玉泉校区阶一5教室主讲科学前沿进展名家系列讲座Ⅲ的第11讲。本次讲座的主题是“透射电镜-扫描探针联合技术及其纳米科学应用”
“这两项技术是物质科学研究重要的工具，无论是在化学、材料还是生命科学领域都有重大的应用。”讲座开始，白雪冬就点明了本次讲座的跨学科背景和透射电镜-扫描探针联合技术的重要意义。接下来他首先介绍了物质科学研究的背景知识；然后讲解了透射电镜（TEM）和扫描隧道显微镜（STM）的原理和应用，以及联合技术的优势和自主开发的原位透射电镜的工作机理；最后着重介绍了联合技术在纳米操纵、原子结构分辨的碳纳米管电输运性质、物质与固态离子电迁移过程及相关器件机理等方面的应用。
“原子尺度、飞秒过程是凝聚态物理研究的前沿，我们物质科学研究者总希望在看到物质微观结构的同时能够研究它的性质，透射电镜-扫描探针联合技术就综合了这两项技术的长处，实现了这个愿望。”白雪冬说。
近几年白雪冬课题组的研究兴趣主要集中在物质与固态离子电迁移过程及相关器件机理上，他在讲座中向同学讲解了其中的3项具体工作：“CeO2可在电场的诱导下出现氧空位并使氧空位发生迁移从而实现尾气净化催化剂的冷启动”、“阻变式存储器（RRAM）开关控制的机理探究”、“锂离子迁移诱发MoS2中的相变”。它们分别在环境、信息、能源方面有着引领产业发展的重大意义。
讲座结束后，听众踊跃提问，其中化学专业的大二学生汪诗洋的提问甚至让白雪冬赞叹对自己的工作很有启发。白雪冬在介绍“ZnO纳米线两端三极管模型”时提到了ZnO纳米线弯曲时会发生光电流峰劈裂的现象，汪诗洋则提出了新的想法：“如果将ZnO纳米线扭转会有什么现象？”白雪冬稍作沉思，说道：“我们也在研究量子显微镜，借助它可以实现纳米线的扭转。增加一个维度，你的想法给我们了一个启发！”（文/王温博 图/郜家乐 来源：国科大记者团）
主讲人简介：
白雪冬，中科院物理研究所研究员，博士生导师，国家杰出青年基金获得者，现为科技部973项目首席科学家。1999年在中科院金属研究所获得博士学位，2002-2003年在美国佐治亚理工学院和哈佛大学做博士后，2004年在日本国立材料科学研究所做访问研究员。在透射电镜-扫描探针联合实验技术的开发与纳米科学研究方面做出了重要工作。在国际会议上做邀请报告50余次，在Nature及其子刊/PRL/JACS等杂志上合作发表论文130余篇，累计被引用6000多次，论文被引用的H因子是44。2008年获得北京市科技一等奖，2011年获得国家自然科学二等奖，2013年入选科技部中青年科技创新领军人才，2015年获得中国物理学会胡刚复奖。
延伸阅读：
“科学前沿进展名家系列讲座”创办于2014年9月，是中国科学院大学为本科生开设的必修课程，同时欢迎研究生和教职工参加，由中国科学院大学本科部主办，讲座召集人为高鸿钧院士。该课程按照数学、物理、化学、生物、材料、计算机六个专业，邀请相关科学领域的院士等知名专家开展专题讲座。通过讲述科学故事、介绍相关学科方向的科学前沿进展，让学生在本科阶段了解不同学科的科研方向和主要进展，拓宽学生的学术视野，为他们最终选择学科专业和专业方向提供更丰富的判断依据。
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