stringtranslate.com

Цзяньвэй Мяо

Цзяньвэй (Джон) Мяо — профессор кафедры физики и астрономии и Калифорнийского института наносистем в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе . Он провел первый эксперимент по расширению кристаллографии, чтобы позволить структурное определение некристаллических образцов в 1999 году, [1] который был известен как когерентная дифракционная визуализация (CDI), безлинзовая визуализация или вычислительная микроскопия. [2] В 2012 году Мяо применил метод CDI для пионерской атомно-электронной томографии (AET), что позволило впервые определить трехмерные атомные структуры без предположения кристалличности или усреднения. [3] [4]

Карьера

Мяо получил степень бакалавра по физике в Университете Ханчжоу (ныне Университет Чжэцзян ) в 1991 году и степень магистра по физике в Институте физики высоких энергий Китайской академии наук в 1994 году. [5] Затем он переехал в США и получил докторскую степень по физике, степень магистра по информатике и сертификат о высшем образовании в области биомедицинской инженерии в Государственном университете Нью-Йорка в Стоуни-Брук в 1999 году. [5] После получения докторской степени Мяо стал штатным научным сотрудником в Стэнфордском источнике синхротронного излучения в Национальной ускорительной лаборатории SLAC . В 2004 году он перешел в Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе на должность доцента и был повышен до должности профессора в 2009 году. [1] С 2016 года он занимает должность заместителя директора Научно-технического центра STROBE NSF. [6]

Исследовать

Мяо был пионером в разработке новых методов визуализации с использованием рентгеновских лучей и электронов и внес вклад в теорию, вычисления и эксперимент. Он предложил концепцию коэффициента избыточной выборки в 1998 году, которая объясняет, при каких условиях может быть решена фазовая проблема некристаллических образцов. [7] В 1999 году он провел первый эксперимент CDI [1] в Национальном источнике синхротронного света , Брукхейвенской национальной лаборатории . Методы CDI, такие как плосковолновой CDI , птихография [8] (т. е. сканирующий CDI [9] ) и CDI Брэгга , были широко внедрены с использованием синхротронного излучения , рентгеновских свободных электронных лазеров , генерации высоких гармоник , электронной и оптической микроскопии. [2] Это также стало одним из обоснований для строительства рентгеновских свободных электронных лазеров во всем мире. [2]

В 2012 году Мяо применил алгоритмы восстановления фазы CDI к томографии и продемонстрировал AET с разрешением 2,4 Å без предположения о кристалличности. [3] Затем он применил AET для наблюдения почти всех атомов в наночастице Pt , [10] и отобразил трехмерную структуру ядра краевых и винтовых дислокаций с атомным разрешением. [11] В 2015 году он определил трехмерные координаты тысяч отдельных атомов в материале с трехмерной точностью 19 пм и решил задачу Ричарда Фейнмана 1959 года. [12] Позже Мяо измерил трехмерные координаты более 23 000 атомов в наночастице FePt и сопоставил химический порядок/беспорядок и дефекты кристаллов со свойствами материала на уровне отдельных атомов. [13] В 2019 году он разработал 4D AET для наблюдения за зародышеобразованием кристаллов с атомным разрешением, показав, что результаты зародышеобразования на ранней стадии противоречат классической теории зародышеобразования . [14] Мяо также продемонстрировал сканирующий AET (sAET) для корреляции 3D атомных дефектов и электронных свойств 2D материалов. [15] В 2021 году он впервые определил 3D атомную структуру аморфных твердых тел и наблюдал средний порядок в аморфных материалах. [16] [17] [18]

Награды

Ссылки

  1. ^ abc Miao, J.; Charalambous, P.; Kirz, J.; Sayre, D. (1999). «Расширение методологии рентгеновской кристаллографии для получения изображений некристаллических образцов микрометрового размера». Nature . 400 (6742): 342–344. Bibcode :1999Natur.400..342M. doi :10.1038/22498. S2CID  4327928.
  2. ^ abc Miao, J.; Ishikawa, T.; Robinson, IK; Murnane, MM (2015). «За пределами кристаллографии: дифракционная визуализация с использованием когерентных источников рентгеновского света». Science . 348 (6234): 530–535. Bibcode :2015Sci...348..530M. doi : 10.1126/science.aaa1394 . PMID  25931551. S2CID  206632996.
  3. ^ ab Scott, MC; Chen, CC; Mecklenburg, M.; Zhu, C.; Xu, X.; Ercius, P.; Dahmen, U.; Regan, BC; Miao, J. (2012). «Электронная томография с разрешением 2,4 ангстрема». Nature . 483 (7390): 444–447. Bibcode :2012Natur.483..444S. doi :10.1038/nature10934. PMID  22437612. S2CID  1600103.
  4. ^ Miao, J.; Ercius, P.; Billinge, SJL (2016). «Атомная электронная томография: 3D-структуры без кристаллов». Science . 353 (6306): aaf2157. doi : 10.1126/science.aaf2157 . PMID  27708010. S2CID  30174421.
  5. ^ ab "Цзяньвэй (Джон) Мяо, профессор Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе".
  6. ^ "Научно-технический центр STROBE NSF".
  7. ^ Мяо, Дж.; Сейр, Д.; Чепмен, Х. Н. (1998). «Восстановление фазы из величины преобразования Фурье непериодических объектов». J. Opt. Soc. Am. A. 15 ( 6): 1662–1669. Bibcode : 1998JOSAA..15.1662M. doi : 10.1364/JOSAA.15.001662.
  8. ^ Роденбург, Дж. М.; Херст, А. С.; Куллис, А. Г.; Добсон, Б. Р.; Пфайффер, Ф.; Банк, О.; Дэвид, К.; Джефимовс, К.; Джонсон, И. (2007). «Безлинзовая визуализация протяженных объектов в жестком рентгеновском диапазоне». Physical Review Letters . 98 (3): 034801. Bibcode :2007PhRvL..98c4801R. doi :10.1103/PhysRevLett.98.034801. PMID  17358687.
  9. ^ Thibault, P.; Dierolf, M.; Menzel, A.; Bunk, O.; David, C.; Pfeiffer, F. (2008). «Сканирующая рентгеновская дифракционная микроскопия высокого разрешения». Science . 321 (5887): 379–382. Bibcode :2008Sci...321..379T. doi :10.1126/science.1158573. PMID  18635796. S2CID  30125688.
  10. ^ "Видео о природе на AET". YouTube .
  11. ^ Chen, CC; Zhu, C.; White, ER; Chiu, C.-Y.; Scott, MC; Regan, BC; Marks, LD; Huang, Y.; Miao, J. (2013). «Трехмерная визуализация дислокаций в наночастице с атомным разрешением». Nature . 496 (7443): 74–77. Bibcode :2013Natur.496...74C. doi :10.1038/nature12009. PMID  23535594. S2CID  4410909.
  12. ^ Xu, R.; Chen, C.-C.; Wu, L.; Scott, MC; Theis, W.; Ophus, C.; Bartels, M.; Yang, Y.; Ramezani-Dakhel, H.; Sawaya, MR; Heinz, H.; Marks, LD; Ercius, P.; Miao, J. (2015). "Трехмерные координаты отдельных атомов в материалах, выявленные с помощью электронной томографии". Nat. Mater . 14 (11): 1099–1103. arXiv : 1505.05938 . Bibcode :2015NatMa..14.1099X. doi :10.1038/nmat4426. PMID  26390325. S2CID  5455024.
  13. ^ Yang, Y.; Chen, C.-C.; Scott, MC; Ophus, C.; Xu, R.; Pryor Jr., A.; Wu, L.; Sun, F.; Theis, W.; Zhou, J.; Eisenbach, M.; Kent, PRC; Sabirianov, RF; Zeng, H.; Ercius, P.; Miao, J. (2017). «Расшифровка химического порядка/беспорядка и свойств материалов на уровне одного атома». Nature . 542 (7639): 75–79. arXiv : 1607.02051 . Bibcode :2017Natur.542...75Y. doi :10.1038/nature21042. PMID  28150758. S2CID  4464276.
  14. ^ Zhou, J.; Yang, Y.; Yang, Y.; Kim, DS; Yuan, A.; Tian, ​​X.; Ophus, C.; Sun, F.; Schmid, AK; Nathanson, M.; Heinz, H.; An, Q.; Zeng, H.; Ercius, P.; Miao, J (2019). «Наблюдение зарождения кристаллов в четырех измерениях с помощью атомной электронной томографии». Nature . 570 (7762): 500–503. Bibcode :2019Natur.570..500Z. doi :10.1038/s41586-019-1317-x. PMID  31243385. S2CID  195657117.
  15. ^ Тиан, X .; Ким, Д.С.; Ян, С.; Чиккарино, С., CJ; Гонг, Ю.; Ян, Ю.; Ян, Ю.; Душако Б.; Юань, Ю.; Аджаян, премьер-министр; Идробо, JC; Наранг, П.; Мяо, Дж. (2020). «Корреляция трехмерных атомных дефектов и электронных свойств двумерных дихалькогенидов переходных металлов». Нат. Мэтр . 19 (8): 867–873. Бибкод : 2020NatMa..19..867T. дои : 10.1038/s41563-020-0636-5. OSTI  1631219. PMID  32152562. S2CID  212642445.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  16. ^ Yang, Y.; Zhou, J.; Zhu, F.; Yuan, Y.; Chang, D.; Kim, DS; Pham, M.; Rana, A.; Tian, ​​X.; Yao, Y.; Osher, S.; Schmid, AK; Hu, L.; Ercius, P.; Miao, J. (2021). «Определение трехмерной атомной структуры аморфного твердого тела». Nature . 592 (7852): 60–64. arXiv : 2004.02266 . Bibcode :2021Natur.592...60Y. doi :10.1038/s41586-021-03354-0. PMID  33790443. S2CID  214802235.
  17. ^ Voyles, P. (2021). «Атомная структура стекла наконец-то изображена». Nature . 592 (7852): 31–32. doi :10.1038/d41586-021-00794-6. PMID  33790449. S2CID  232481931.
  18. ^ Юань, Y.; Ким, DS; Чжоу, J.; Чанг, DJ; Чжу, F.; Нагаока, Y.; Ян, Y.; Фам, M.; Ошер, SJ; Чен, O.; Эрциус, P.; Шмид, AK; Мяо, J. (2022). «Трехмерная атомная упаковка в аморфных твердых телах с жидкоподобной структурой». Nat. Mater . 21 (1): 95–102. Bibcode : 2022NatMa..21...95Y. doi : 10.1038/s41563-021-01114-z. PMID  34663951. S2CID  239022109.
  19. ^ «Границы науки Кавли».
  20. ^ «Новости Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе».
  21. ^ «Премия MRS за инновации в области характеристики материалов».