Design and Implementation of Hyperdimensional Scanning Tunneling Microscopy

超维扫描隧道显微镜的设计与实现

基本信息

  • 批准号:
    2303936
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 37.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-06-01 至 2026-05-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

With support from the Chemical Measurement and Imaging (CMI) Program in the Division of Chemistry, Shaowei Li of the University of California, San Diego is developing a method to measure how electrons move and molecular vibrations change as a function of both space and time when excited by short laser pulses in molecules and two-dimensional materials. These low-dimensional systems exhibit unique dynamics that are sensitive to nanoscale chemical variations, which are difficult to observe using existing microscopic techniques. The Li group is developing a new microscopy called hyperdimensional scanning tunneling microscopy (HD-STM) to study these materials with Angstrom spatial resolution and femtosecond temporal resolution. This approach has the potential to uniquely reveal details about atomic-scale ultrafast dynamics and potentially enable the manipulation of these dynamics on-demand. Dr. Li will also develop a five-week summer research program for high school and undergraduate students that focuses on increasing student interest in science.Hyperdimensional scanning tunneling microscopy (HD-STM) couples STM with visible-infrared pump frequencies, THz (terahertz)-probe frequencies, and optical/photoluminescence spectroscopy to extract structure, chemical, and reactivity details about interfacial samples across a wide scale of space, time, and frequency. The Li group will work to develop this instrumentation so that electron transfer and nuclear motion in molecules and low-dimensional materials can be observed with high resolution in the space, time, and frequency domains. By coupling high resolution STM with optical spectroscopy to do high spatial resolution visible-pump THz-probe spectroscopy, there is the potential to examine chemical structure and reactivity at surfaces down to a single atom or bond, with implications for a broad range of science.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
在化学系化学测量和成像 (CMI) 项目的支持下,圣地亚哥加利福尼亚大学的 Shaowei Li 正在开发一种方法,用于测量电子运动和分子振动如何随空间和时间变化而变化。由分子和二维材料中的短激光脉冲激发。这些低维系统表现出独特的动力学,对纳米级化学变化敏感,而使用现有的显微技术很难观察到这些变化。李小组正在开发一种称为超维扫描隧道显微镜(HD-STM)的新型显微镜,以埃空间分辨率和飞秒时间分辨率研究这些材料。这种方法有可能独特地揭示原子级超快动力学的细节,并有可能实现按需操纵这些动力学。李博士还将为高中生和本科生制定为期五周的暑期研究计划,重点是提高学生对科学的兴趣。超维扫描隧道显微镜 (HD-STM) 将 STM 与可见红外泵浦频率 THz(太赫兹)结合起来- 探测频率和光学/光致发光光谱,用于提取跨空间、时间和频率范围内的界面样品的结构、化学和反应性细节。李小组将致力于开发这种仪器,以便可以在空间、时间和频域中以高分辨率观察分子和低维材料中的电子转移和核运动。通过将高分辨率 STM 与光学光谱结合起来进行高空间分辨率可见光泵浦太赫兹探针光谱,有可能检查表面的化学结构和反应性,直至单个原子或键,这对广泛的科学具有重要意义。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Molecular-Scale Visualization of Steric Effects of Ligand Binding to Reconstructed Au(111) Surfaces
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Shaowei Li其他文献

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  • 影响因子:
    0
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  • 通讯作者:
    and Jian-Wei Pan
Alcohol hepatitis マウスにおける肝細胞由来Extracellular vesiclesはmiRNA成分により肝星細胞を制御し、DAMP成分により肝マクロファージを制御する
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  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Terumi Takahara;Shaowei Li;Masayuki Fujino;Sadaharu Higuchi;Hironori Ando;Xiao-Kang Li.;江口暁子,岩佐元雄,竹井謙之
  • 通讯作者:
    江口暁子,岩佐元雄,竹井謙之
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  • 通讯作者:
    Qingyan Zeng

Shaowei Li的其他文献

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  • 资助金额:
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