3与19日,从湖北省人民政府学位委员会、省教育厅公布的2012度全省优秀学位论文名单中获悉,中科院武汉物理与数学研究所2008级博士研究生刘玉柱的毕业论文《分子电子激发态超快无辐射动力学研究》入选湖北省优秀博士学位论文,其指导老师为张冰研究员;2008级研究生柳存定的毕业论文《C60分子在Pt(111)及FeO/Pt(111)介质层上吸附与自组装的扫描隧道显微学研究》入选湖北省优秀硕士学位论文,其指导老师为曹更玉研究员。
分子电子激发态无辐射动力学与生活息息相关,例如臭氧层的破坏机制、植物的光合作用、细胞的紫外受损机制和视觉的产生等都与分子电子激发态无辐射动力学紧密相关。分子电子激发态无辐射失活过程在光物理、光化学、生命科学和环境科学中扮演着重要的角色,研究意义重大。分子电子激发态无辐射失活过程大多发生在飞秒、皮秒和亚皮秒量级尺度的超快过程。刘玉柱利用飞秒时间分辨光电子/离子影像技术和飞秒时间分辨质谱技术可实时观察这些超快无辐射失活过程,进而深入研究这些过程的动力学机理,取得了一系列研究成果,并改建了一套飞秒时间分辨光电子影像装置。刘玉柱在学期间品学兼优,曾获得中科院武汉教育基地“昌华奖学金”特别奖、中国科学院大学“三好学生标兵”、欧洲FP7“玛丽居里”国际博士后奖学金。
有机分子在固体表面上吸附与自组装的研究对分子电子学的发展起着重要作用。富勒烯分子,如C60,具有独特的球笼结构和丰富的电子学特性,成为发展分子电子学的重要材料之一,并在一些领域如电流放大器、分子传感器、量子计算机等方面取得了一系列成就。柳存定用扫描隧道显微镜(STM)研究了C60分子自Pt(111)表面以及FeO介质层上的自组装结构,直观而确定地解决了在Pt(111)表面上随着吸附分子量以及退火温度的升高,C60分子吸附结构以及C60分子与基底相互作用过程这个长期以来存在的争论;并第一次发现了随着温度的变化,C60分子逐渐与Pt(111)表面相互作用演化过程,对C60分子与物质表面相互作用的规律提供了实验基础。柳存定在Pt(111)表面上,首次利用STM发现了和d轨道电子直接相关的表面电子态,这是目前为止利用STM第一次发现d轨道表面电子态;在C60分子与FeO/Pt(111)超薄介质层相互作用的研究中,发现了FeO上Moiré态对C60分子吸附方向的调整,发现了一种由C60取向有序形成的超结构,并发现了Moiré态对C60分子薄膜电子态的调制作用而形成宏观有序的超结构。