發(fā)表科學論文是科研工作者進行學術交流和科學傳承的重要途徑。在過去40年的研究歷程中，作者從事過從物理學、電子顯微學到材料學，再到能源學等多個學科和領域的研究，歷經(jīng)了從理論到實驗，從科學到技術的交叉研究歷程。通過梳理該論文摘要集所收錄的代表作，作者希望能達到以下幾個目的：一是能夠呈現(xiàn)出作者過去40年來的研究歷程和思維方式的演變和突變過程；二是給出如何創(chuàng)立一個新領域的系統(tǒng)性布局和發(fā)展一個交叉學科的創(chuàng)新性思維；三是還原在2006年以前的二十多年間，為找到一個屬于作者自己的嶄新領域而苦苦尋求及知識積累的漫長過程；四是體現(xiàn)在研究方向上，在遵循“一棵樹”的主導理念下，如何實現(xiàn)“三年一小變、五年一大變”的目標；*后是反映科研工作追求螺旋式上升、不斷提高的理念。收錄的論文基于以下五個標準：提出新的科學思想或理念，提出新的物理效應，開啟一個新的研究領域，在建立一個研究領域過程中具有標志性的突出貢獻，展現(xiàn)原創(chuàng)技術在一些領域的*次示范應用。在篩選這些代表作中，作者并沒有考慮發(fā)表這些文章的期刊的影響因子，而是斟酌這些文章對學術領域和實際產(chǎn)業(yè)是否具有實質(zhì)性貢獻。希望這部論文摘要集能夠為青年學生和年輕學者展現(xiàn)出作者“從0到1”原創(chuàng)性研究的思維方法和分享作者“十年磨一劍”與“千里走單騎”的科研歷程。
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目錄Contents
前言
Preface
王中林簡介和主要科學貢獻
Biography and Summary of Wang’s Achievements
第一部分 Part Ⅰ
Ⅰ.1 電子顯微學基礎技術Fundamental Techniques of Electron Microscopy
1. Surface Plasmon Excitation for Supported Metal Particles， Ultramicroscopy (1987) 3
*次考慮襯底對于單個小顆粒的等離子體激元的影響
2. Size and Shape Dependence of the Surface Plasmon Frequencies for Supported Metal Particle Systems， Ultramicroscopy (1987) 4
*次考慮小顆粒的形貌對等離子體激元的影響
3. Valence Electron Excitations and Plasmon Oscillations in Thin Films， Surfaces， Interfaces and Small Particles， Micron (1996) 5
*次從麥克斯韋方程組出發(fā)推導出了包括相對論效應來計算薄膜、表面、界面和小顆粒等離子體激元的激發(fā)概率方程式
4. Reflection Electron Energy Loss Spectroscopy (REELS): A Technique for the Study of Surfaces，Surface Science (1988) 6
*次發(fā)明了高能電子的反射電子能量損失譜
5. Electron Inelastic Plasmon Scattering and its Resonance Propagations at Crystal Surfaces in RHEED，Acta Crystallographica Section A (1989) 7
*次從理論計算和實驗觀察得到了高能電子在表面頂層幾個原子層的共振傳播過程
6. Mapping the Valence States of Transition-Metal Elements Using Energy-Filtered Transmission Electron Microscopy， Journal of Physical Chemistry B (1999) 8
*次利用能量過濾的透射顯微鏡得到過渡金屬價態(tài)分布和變化的高分辨圖像
7. EELS Analysis of Cation Valence States and Oxygen Vacancies in Magnetic Oxides， Micron (2000) 9
*次提出了利用鈷和錳元素的L-edge white line 的強度比率來確定所具有的價態(tài)
Ⅰ.2 HAADF STEM成像理論Theory of High-Angle Annular Dark-Field STEM Imaging
1. Simulating High-Angle Annular Dark-Field STEM Images Including Inelastic Thermal Diffuse Scattering， Ultramicroscopy (1989) 10
*次提出晶體中聲子的漫散射（熱漫散射）是HAADF STEM成像中的主要貢獻者
2. Dynamic Theory of High-Angle Annular Dark Field STEM Lattice Images for a Ge/Si Interface， Ultramicroscopy (1990) 11
完善了晶體中聲子的漫散射（熱漫散射）對HAADF STEM成像中的貢獻
Ⅰ.3 電子非彈性散射的基本理論Fundamental Theory of Electron Inelastic Scattering
1. Dynamical Inelastic Scattering in High-Energy Electron Diffraction and Imaging: A New Theoretical Approach， Physical Review B(1990) 12
*次推導出了多片層學非彈性散射的動力學理論
2. Theory of Phase Correlations in Localized Inelastic Electron Diffraction and Imaging， Ultramicroscopy (1991) 13
*次推導出理解電子衍射中熱散射所引入的衍射斑點沿著某些方向拉長的規(guī)律以及實驗驗證
3. Dynamics of Thermal Diffuse Scattering in High-Energy Electron Diffraction and Imaging: Theory and Experiments， Philosophical Magazine Part B (1992) 14
*次計算得到了在有原子晶格熱振動情況下薄膜的電子衍射圖
4. Thermal Diffuse Scattering in High-Resolution Electron Holography， Ultramicroscopy (1993) 15
*次從理論上證明了電子全息成像是一個完美的彈性散射的過濾器
5. Statistical Multiple Diffuse Scattering in a Distorted Crystal System: An Exact Theory， Philosophical Magazine Part B (1996) 16
*次給出了描述具有不同缺陷分布的晶體結(jié)構中高能電子衍射薛定諤方程的“嚴格解”
6. Electron Statistical Dynamical Diffuse Scattering in Crystals Containing Short-Range-Order Point Defects， Acta Crystallographica Section A (1996) 17
從具有短程有序的點缺陷的晶體結(jié)構出發(fā)，*次給出了描述高能電子衍射中薛定諤方程的嚴格解
7. The ‘Frozen Lattice’ Approach for Incoherent Phonon Excitations in Electron Scattering. How Accurate Is It? Acta Crystallographica Section A (1998) 18
從解析方程出發(fā)證明利用晶格凍結(jié)模型所計算的電子衍射圖和量子力學計算的模型全等
8. An Optical Potential Approach to Incoherent Multiple Thermal Diffuse Scattering in Quantitative HRTEM， Ultramicroscopy (1998) 19
*次給出了計算高能電子衍射和成像中包括聲子散射情況下動力學方程的嚴格解
9. Phonon Scattering: How Does It Affect the Image Contrast in High-Resolution Transmission Electron Microscopy? Philosophical Magazine Part B (1999) 20
*次闡述了為什么在超高顯微分辨率成像中必須考慮聲子散射所做的貢獻
10. Picoscale Science and Nanoscale Engineering by Electron Microscopy， Journal of Electron Microscopy (2011) 21
預言了電子顯微技術未來發(fā)展的方向和領域
Ⅰ.4 透射顯微鏡中的原位測量In-situ Nanomeasurements in TEM
1. Carbon Nanotube Quantum Resistors， Science (1998) 22
*次原位觀察到了碳納米管的量子導電效應
2. Electrostatic Deflections and Electromechanical Resonances of Carbon Nanotubes， Science (1999) 23
*次報道了在透射顯微鏡中利用懸臂梁的共振效應，實現(xiàn)單根碳納米管楊氏模量的原位測量
3. Work Function at the Tips of Multiwalled Carbon Nanotubes， Applied Physics Letters (2001) 24
*次提出了在透射電子顯微鏡中，可以原位測量單根碳納米管尖端的功函數(shù)的方法
4. Low-Temperature in situ Large Strain Plasticity of Ceramic SiC Nanowires and its Atomic-Scale Mechanism， Nano Letters (2007) 25
*次報道了在透射顯微鏡中研究單根納米線的塑性形變的方法和力學極限
5. Dynamic Fatigue Studies of ZnO Nanowires by in-situ Transmission Electron Microscopy， Physica Status Solidi RRL (2009) 26
*次報道了在透射顯微鏡中研究單根納米線的疲勞
6. Elastic Property of Vertically Aligned Nanowires， Nano Letters (2005) 27
*次報道了利用原子力探針進行垂直陣列納米線楊氏模量的測試
7. Quantitative Nanoscale Tracking of Oxygen Vacancy Diffusion Inside Single Ceria Grains by in situ Transmission Electron Microscopy， Materials Today (2020) 28
開創(chuàng)性地研究了CeO2中氧空位的原位擴散行為
Ⅰ.5 納米材料與ZnO納米結(jié)構Nanomaterials and ZnO Nanostructures
1. Nanobelts of Semiconducting Oxides， Science (2001) 29
*次報道了氧化物納米帶結(jié)構
2. Single-Crystal Nanorings Formed by Epitaxial Self-Coiling of Polar Nanobelts， Science (2004) 30
*次報道了單晶氧化鋅納米帶由于極性面的作用而形成的環(huán)狀結(jié)構
3. Large-Scale Hexagonal-Patterned Growth of Aligned ZnO Nanorods for Nano-Optoelectronics and Nanosensor Arrays， Nano Letters (2004) 31
*次介紹了大規(guī)模生長六角形分布氧化鋅納米線陣列的
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