北京大学化学与分子工程学院

报告摘要：

原子是组成物质的基本单元。原子在三维空间的排布决定了物质的物理化学性质。精确定位原子的三维位置对于在原子尺度上认识材料结构与功能尤为重要。 X 射线衍射晶体学在确定完美晶体的三维原子结构上取得了重大成功，然而完美晶体在自然界中极少存在，很多材料的性能取决于空位、表面重构、点缺陷、晶 界缺陷、位错等缺陷的原子结构，更不用提金属玻璃等一大类非晶物质的性能直 接来源于无序结构的排列，基于晶体学的平均方法无法准确获得这些缺陷原子和 无序结构的排列。这些非完美晶体的结构还可能在外界刺激下(例如加热、应力 等等)演变成不同的结构，而这些动力学过程目前在原子分辨尺度下的变化尚不 清楚。报告人在四维原子分辨尺度上观测铁铂材料中晶体早期成核过程，在单原 子的水平上跟踪了金属合金纳米颗粒的随着外界退火刺激下不同时间的变化，并 且揭示了颗粒中不同晶核在不同时间存在着成长、波动以及消融等多种情况。这 一工作跟踪了“前所未见”的成核过程——捕获原子在四维原子分辨率下的重排。 报告人首次利用实验手段测量非晶物质的原子坐标，在单原子尺度定量分析体系 的短程和中程有序结构，展示了原子分辨的多维电子重构成像技术在探索非晶物 质及其转化，例如结晶过程、玻璃化转变等重大问题的潜力。

报告人简介：

2009 年和 2014 年在北京大学化学学院获得化学学士学位和高分子化学与物 理博士学位（导师：梁德海教授），在此期间主要研究高分子物理与聚电解质复 合。2011 年至 2012 年在牛津大学物理学院 Sonia Contera 博士课题组从事原子力 显微学研究。从 2014 年到 2020 年在加州大学洛杉矶分校物理与天文学院（合作 导师：Jianwei Miao 教授）以及劳伦斯伯克利国家实验室国家电镜中心从事博士 后以及助理项目科学家研究，在此期间开发原子分辨四维电子重构成像方法首次 跟踪晶体早期成核过程并完成对非晶物质的三维原子坐标的首次实验测量。2020 年 11 月加入北京大学化学与分子工程学院任助理教授、研究员，课题组组长(PI)。 目前主要研究兴趣是发展高精尖的化学测量学技术，特别是原子分辨多维成像技 术，用于精准获取物质在三维原子分辨尺度下组成、分布、结构与性质及其时空 变化规律，从而解决物理、化学以及材料科学领域的传统难题。目前已发表 SCI 论文 40 余篇，其中以第一/共同第一作者身份发表论文 17 篇，包括两篇 Nature。

邀请人：孙保安

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秘书 王灿

极端条件物理重点实验室
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