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氫原子在晶體表面散射與吸附過程的動力學研究

來源:合肥微尺度物質科學國家研究中心
報告題目   氫原子在晶體表面散射與吸附過程的動力學研究
報告人   姜洪巖 博士
報告人單位   馬克思-普朗克生物物理化學研究所
報告時間   2020-01-07 10:00:00
報告地點   合肥微尺度物質科學國家研究中心九樓會議室(9004)
主辦單位   合肥微尺度物質科學國家研究中心、中國科學技術大學化學與材料科學學院
報告介紹

報告摘要:

  氫原子在晶體表面的吸附是表面化學中最簡單的化學反應之一。其在星際化學、氫能存儲與轉化、可控熱核聚變乃至半導體領域里都有著重要的應用。但氫原子如何吸附于晶體表面,尤其是氫原子如何耗散掉它的初始平動能量一直未得到確切的理解。我們搭建了一套在超高真空條件下的原子束-表面散射實驗裝置,并且將我們的實驗結果和高精度的理論計算進行對比。利用氫原子束在金屬表面的散射實驗揭示了電子空穴對激發是氫原子耗散掉初始動能,進而吸附于金屬表面的主要原因。利用氫原子束在石墨烯表面的散射實驗,我們發現了一種由表面形變引起的極快能量耗散機制,并首次測量了氫原子在石墨烯表面的初始吸附幾率與勢壘。這些研究不僅加深了我們對氫原子在晶體表面吸附過程的認識,對分子原子與固體表面之間的能量傳遞與轉化也提出了新的理解。

參考文獻

O. Bünermann*, H. Jiang, Y. Dorenkamp, et al. “Electron-hole Pair Excitation Determines the Mechanism of Hydrogen Atom Adsorption”, Science 350, 1346 (2015).

H. Jiang, M. Kammler, F. Ding, Y. Dorenkamp, F. R. Mandy, et al. “Imaging covalent bond formation by H atom scattering from Graphene”. Science 364, 6438 (2019) 


報告人簡介:

  姜洪巖博士2007年在哈爾濱工業大學取得物理學學士學位,在2010年于北京大學取得物理學碩士學位。他于德國哥廷根大學取得物理化學博士學位。目前他在德國馬克思-普朗克生物物理化學研究所從事博士后研究工作。姜洪巖博士的研究興趣主要集中在表面化學動力學的實驗研究,包括氫原子在各種晶體表面的散射與吸附動力學,物理吸附于金屬晶體表面的小分子的振動弛豫動力學等。他也從事一些基于飛秒泵浦探測實驗的分子激發態研究。

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