浙江大学材料学院田鹤研究员

fox1992

田鹤，理学博士，浙江大学材料科学与工程学院 “百人计划”研究员，博士生导师，青年##，中国电镜学会理事，电子显微学方法与仪器技术委员会副主任。近年来针对强关联体系中自旋序、铁电序、及其与晶格之间的耦合关系，创新性研究发展了轨道角动量涡旋电子束显微方法、电荷动态分布探测方法、三维应变分布成像方法等一系列多元、动态、协同测量与表征显微学方法，成功解决了铁电序与晶格调控、晶格畸变与多铁耦合等重要物理问题的测量表征，取得了系统性创新研究成果。主要成果在国际有重要影响的学术期刊上发表论文60余篇，其中，Nature (2篇), Nature Communications (2), Advanced Materials (4), PNAS, Angewandte Chemie，评为ESI热点论文1篇（Top 0.1%），ESI高被引论文3篇（Top 1%），论文正面引用2300余次。 发表于Nature的论文，单篇引用达500余次。获得中组部“国家青年##”、浙江省“##计划”支持，承担了973重点基础研究发展计划的专题项目、国家自然科学基金面上项目。轨道角动量涡旋电子束等开创性工作被多次被 “Nature News”, “Nature Nanotechnology: News & views”, “Science Daily”, 及“Time”, “National Geographic Channel”，等杂志和科学媒体专题报道。荣获欧洲显微协会最佳论文奖。



田鹤，理学博士，百人计划研究员，博士导师，青年##
工作学习经历
2000年获吉林大学物理系凝聚态物理专业理学学士学位
2006年获中国科学院物理研究所理学博士学位
2006年-2014年比利时安特卫普大学物理系EMAT研究中心博士后
2014年浙江大学材料科学与工程学院百人计划研究员

主要工作与成果
主要从事先进透射电子显微镜学方法的开发，以及现代电子显微学方法在材料表征中应用的研究。通过对材料微观结构、化学成分及电子态等进行系统研究，建立微观结构（原子结构与电子结构）与性能之间的关系。近年来致力于结合原子结构信息与谱学分析（电子能量损失谱—EELS与能量色散X射线谱—EDX），利用现代电子显微技术高空间与高能量分辨能力的优势，在原子尺度实现价态、电子轨道及自旋的测量，并揭示与之相关的物理、化学现象之本质。

共发表学术论文30余篇，大部分见于有影响的国际学术期刊，如 Nature (1篇),Advanced Material (2), AngewandteChemie (1), Analytical Chemistry (2), JACS (1), PNAS (1), Biomaterials (1), ActaBiomaterialia (1),APL (3),等。荣获2010年度欧洲显微协会最佳论文奖。（2010 EMS Outstanding Paper Award）研究成果先后被 “Nature News”，“Nature Nanotechnology: News & views” “Science Daily”, 及“Time” National Geographic Channel, BBC News等多家媒体报道。

科研项目
在安特卫普大学进行博士后研究期间，参与 4 项欧盟科学研究委员会重点扶持项目 (ERC—European Research Council；European Community)，其中 2 项作为主要研究人员参与。并先后多次参与了多项比利时政府，及州政府项目。加入浙江大学后，以项目负责人身份申请获得一项面上基金项目支持，以课题负责人身份获得一项国家重点基础研究发展计划（973计划）支持。2015年入选中央组织部第十一批青年##计划。

工作研究领域
研究方向一 轨道角动量涡旋电子束相关的研究与应用研究 　系统研究涡旋电子束与纳米材料、原子间的相互作用，在实验观测中提炼出基本规律并发展涡旋电子束磁性、自旋结构显微方法，进而实现亚原子尺度的磁性、自旋极化的表征。 1. 发展涡旋电子束显微方法，进而实现磁性、自旋结构的原子尺度成像。 2.涡旋电子束与纳米材料相互作用的动态过程研究，实现纳米级别材料的原位束缚、旋转、移动、操控与组装。 研究方向二 　　利用球差矫正扫描透射电子显微镜结合自主发展的方法研究原子尺度的极化、价态改变对铁磁、铁电、多铁等功能材料性能的影响。 研究方向三 　　利用球差矫正扫描透射电子显微镜与单色器能量损失谱，在原子尺度上研究价态分离、局域轨道极化对电荷有序、轨道有序材料性能的影响。

联系方式
电话：0571-87953852
电子信箱：hetian@zju.edu.cn

diyuhei

报告题目：实现性能调控的纳米尺度结构设计
报告人：田鹤教授, 浙江大学
时间：6月10日 下午15:30
地点：厦门大学同安二201外间会议室


报告摘要：
利用自主发展的电子显微学方法，在纳米乃至原子尺度对各物理量间耦合关系开展研究，有针对性的探知耦合本质与性能的依存关系，并探索性能调控的途径。揭示了在铁电材料内部，引入纳米尺度极化表面，对单相铁电材料宏观热膨胀行为调控的物理机制。设计并制备出一种PbTiO3单相铁电介孔零膨胀系数材料；创新提出了一种调制铁电材料热膨胀系数的新途径，为设计、制备性能优异的单相零膨胀材料提供了新思路。（Nature Communications, 9 (2018) 1638 ）发现了晶格调控可突破极限尺寸对铁电极化的抑制作用。实现了四方相BiFeO3薄膜在室温二维极限尺度下的铁电序；证实了极限尺度下（一个单胞厚）的BiFeO3薄膜，所具有的超强铁电性与自发的面外极化；揭示了铁电极化产生、稳定和转化的物理机制；奠定了其作为高密度非易失性存储器的科学基础。(Nature communications 9 (2018) 3319) 进而，探索晶格与铁电序对电荷、自旋的调控作用。利用“单色器电子能量损失谱”与“纳米电子束磁圆二色谱技术”，在SrTiO3/PbTiO3、BiFeO3/PbTiO3等界面中观测到反常铁电屏蔽现象与磁性；揭示了高度有序的铁电极化诱导界面电荷与自旋极化的本质；阐明了铁电氧化物界面微结构、极化、屏蔽与宏观性能的关联性。（Advanced Materials 30 (2018) 1707017）开发了“低束流密度成像三维重构技术与算法”，成功解决了电子束辐照敏感材料成像与三维重构的难题。基于结构设计，制备出当前外量子效率最高的钙钛矿LED元件；揭示了钙钛矿晶粒和有机绝缘层的结构组合，调制电荷输运特性与折射率的物理机制；阐明了这种褶皱结构显著提升器件发光效率的机理；提供了推进钙钛矿LED产业化发展的全新思路和途径。（Nature 562 (2018) 249）


报告人简介：
田鹤，理学博士，浙江大学材料科学与工程学院 “百人计划”研究员，博士生导师，青年##，中国电镜学会理事，电子显微学方法与仪器技术委员会副主任。近年来针对强关联体系中自旋序、铁电序、及其与晶格之间的耦合关系，创新性研究发展了轨道角动量涡旋电子束显微方法、电荷动态分布探测方法、三维应变分布成像方法等一系列多元、动态、协同测量与表征显微学方法，成功解决了铁电序与晶格调控、晶格畸变与多铁耦合等重要物理问题的测量表征，取得了系统性创新研究成果。主要成果在国际有重要影响的学术期刊上发表论文60余篇，其中，Nature (2篇), Nature Communications (2), Advanced Materials (4), PNAS, Angewandte Chemie，评为ESI热点论文1篇（Top 0.1%），ESI高被引论文3篇（Top 1%），论文正面引用2300余次。 发表于Nature的论文，单篇引用达500余次。获得中组部“国家青年##”、浙江省“##计划”支持，承担了973重点基础研究发展计划的专题项目、国家自然科学基金面上项目。轨道角动量涡旋电子束等开创性工作被多次被 “Nature News”, “Nature Nanotechnology: News & views”, “Science Daily”, 及“Time”, “National Geographic Channel”，等杂志和科学媒体专题报道。荣获欧洲显微协会最佳论文奖。