研究领域这个世界最不可理解的一点，就是它居然是可以被理解的------爱因斯坦 辩证唯物主义告诉我们世界是物质的，物质是运动的。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。 我们课题组长期从事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，特别关注发展新型超高时空分辨的电子成像与探测技术以解决新的微观世界的超快科学问题。重点聚焦在发展新一代原位4D超快电子显微镜及原位超快阴极荧光等超高时空分辨电子探测与成像技术，在前所未有的时空尺度下原位研究功能纳米材料在能源转换、信息存储等真实应用中的物理与化学变化等超快动力学科学问题，进而开发新器件和新应用。
研究方向 (1)新型原位超高时空分辨的4D超快透射电子显微镜技术（电子成像、洛伦兹成像、衍射、电子全息、电子能量损失谱等） (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 (3)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)纳米光电材料（如半导体纳米线、二维材料、钙钛矿材料等）体系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)磁性功能纳米材料体系磁化动力学 (7)原位纳米光催化反应超快动力学
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