Franz Josef Giessibl - Franz Josef Giessibl
Franz Josef Gießibl (narozen 27. května 1962 v Amerang ) je Němec fyzik a univerzitní profesor na University of Regensburg.
Život
Giessibl studoval fyziku v letech 1982 až 1987 na Technická univerzita v Mnichově a v Eidgenössische Technischen Hochschule Zürich. Získal diplom z experimentální fyziky v roce 1988 u profesora Gerharda Abstreitera a pokračoval doktorátem z fyziky u laureáta Nobelovy ceny Gerd Binnig v IBM Physics Group v Mnichově dne mikroskopie atomové síly. Po předložení své disertační práce na konci roku 1991 pokračoval 6 měsíců jako postdoktorand ve společnosti IBM Physics Group Munich a přestěhoval se do Silicon Valley, kde se stal vedoucím vědeckého pracovníka a později ředitele vakuových produktů v Park Scientific Instruments, Inc. 1992 do konce roku 1994. Nastoupil do mnichovské kanceláře poradenské firmy pro management McKinsey & Company od roku 1995 do roku 1996 jako vedoucí pracovník. Během této doby vynalezl qPlus senzor, nová sonda pro mikroskopii atomových sil a pokračovala experimentální a teoretická práce na silovém mikroskopu na katedře profesora Jochen Mannhart na University of Augsburg kde se v roce 2001 habilitoval.
V roce 2006 nastoupil na fakultu na katedru fyziky na Fakultě informatiky University of Regensburg v Německu.[1] Asi od roku 2005 spolupracoval se skupinami pro skenovací tunelovací mikroskopii Výzkumné centrum IBM Almaden a IBM Zurich Research Laboratory a přibližně od roku 2010 s Národní institut pro standardy a technologie pomoci vytvořit kombinované skenovací tunelovací mikroskopie a mikroskopie atomové síly při ultra nízkých teplotách. Byl hostujícím členem Centra pro nanovědy a technologie (CNST) Národní institut pro standardy a technologie a hostující profesor na University of Maryland, College Park od podzimu 2015 do jara 2016.
Některé Giessiblovy experimentální a simulované obrázky inspirovaly edice ofsetového tisku Erster Blick (2000) [2] a Graphit (2004) vizuálního umělce Gerhard Richter.[3]
Franz Giessibl je ženatý a má dva syny.
Vědecké příspěvky
Giessibl strávil většinu své profesionální kariéry vylepšováním mikroskopie atomových sil,[4][5][6][7][8] a publikoval příspěvky o průlomových experimentech,[9][10] instrumentace[11]a teoretické základy[12][13]mikroskopie atomové síly. Giessibl je vynálezcem qPlus senzor,[14][15] senzor pro Bezkontaktní mikroskopie atomových sil který se spoléhá na křemennou konzolu. Jeho vynález umožnil mikroskopii atomových sil získat subatomární prostorové rozlišení na jednotlivých atomech a submolekulární rozlišení na organických molekulách. Senzor qPlus se dnes používá v mnoha komerčních a homebuilt mikroskopech atomové síly.
- 1992: Byl vyroben první nízkoteplotní silový mikroskop pro ultravysoké vakuum Gerd Binnig (PhD poradce) a Christoph Gerber (F.J. Giessibl, C. Gerber, G. Binnig, Journal of Vacuum Science and Technology B 1991 a získal s ním atomové rozlišení na KBr (F.J. Giessibl, G. Binnig, Ultramicroscopy 1992). KBr má velmi nízkou reaktivitu, přesto bylo nutné překonat hlavní výzvy, jako je skok na kontakt hrotu AFM a vzorku, aby se získalo atomové rozlišení.
- 1992: Navrhl mechanismus umožňující atomové rozlišení v bezkontaktním AFM Phys Rev B 1992).
- 1994: Vyřešil problém zobrazování reaktivních vzorků a získal poprvé atomové rozlišení na Silicon 7x7 pomocí silové mikroskopie pomocí mikroskopie atomové síly s frekvenční modulací v bezkontaktním režimu s velkými amplitudami (Věda 1995).
- 1996: Vynalezl senzor qPlus, samokontrolující křemenný senzor AFM, který je samokontrolní (piezoelektrický efekt), vysoce stabilní ve frekvenci a dostatečně tuhý, aby umožňoval amplitudy oscilace sub-Angstrom (Patents DE19633546, US6240771, Appl. Phys. Lett. 1998 ).
- 1997: Představuje vzorec, který spojuje frekvenční posuny a síly pro velké amplitudy (Phys Rev B 1997).
- 2000: Získává atomové prostorové rozlišení pomocí senzoru qPlus (Appl. Phys. Lett. 2000 ).
- 2000: Pozoruje subatomární rozlišení na špičkách (F.J. Giessibl, S.Hembacher, H. Bielefeldt, J. Mannhart, Science 2000).
- 2001: Vynález algoritmu pro dekonvolutní síly z frekvenčních posunů (Appl Phys Lett 2001. ).
- 2003: Rozšířená verze jeho habilitační práce je publikována v Recenze moderní fyziky (RMP 2003).
- 2003: Získává atomově rozlišenou laterální silovou mikroskopii (F.J. Giessibl, M. Herz, J. Mannhart, PNAS 2003).
- 2004: Dosahuje sub-angstromového rozlišení špičkových funkcí pomocí senzoru qPlus v AFM s nízkou teplotou pomocí mikroskopie s vyšší harmonickou silou (S. Hembacher, F. J. Giessibl, J. Mannhart, Science 2004).
- 2005–2008: Pomáhá šířit technologii senzorů qPlus do IBM Research Laboratories Almaden a Rüschlikon, což vede k měření sil, které působí během atomové manipulace (M. Ternes, C.P. Lutz, C. Hirjibehedin, F.J. Giessibl, A. Heinrich, Věda 2008) a náboje jednoho elektronu na jednotlivých atomech zlata (Science 2009).
- 2012: Představuje identifikaci předního atomu oxidu uhelnatého (COFI), metodu atomové a subatomové charakterizace špiček skenovací sondy (J. Welker, F.J. Giessibl, Science 2012).
- 2013: Pozoruje důkazy o interakci superexchange a velmi nízkých šumových datech výměnných interakcí mezi špičkami CoSm a antiferomagnetickým NiO (F. Pielmeier, F.J. Giessibl, Phys. Rev. Lett. 2013).
- 2013: Pozoruje atomové rozlišení v okolních podmínkách bez speciální přípravy vzorku (D. Wastl, A. J. Weymouth, F. J. Giessibl, Phys. Rev. B 2013).
- 2014: Měření interakcí CO-CO mikroskopií laterální síly (A.J. Weymouth, T. Hofmann, F.J. Giessibl, Science 2014).
- 2015: Atomové rozlišení několika atomových shluků atomů a subatomové rozlišení jednotlivých atomů kovu (M. Emmrich et al., Science 2015).
- 2016: Simultánní nepružná tunelovací spektroskopie a AFM (N. Okabayashi et al., Phys. Rev. B 2016), AFM se supravodivými hroty (A. Peronio, F.J. Giessibl, Phys. Rev. B 2016), Multifrekvenční AFM využívající bimodální senzory qPlus (H. Ooe a kol., Appl Phys Lett 2016 ).
- 2018: Současná nepružná tunelovací spektroskopie a AFM ukazují účinek oslabení vazby (N. Okabayashi a kol., PNAS 2018 ).
- 2018: Společná studie se skupinou Johna Sadera o schématech dekonvoluce sil dobře a špatně položených sil (J. Sader, B. Hughes, F. Huber, F. J. Giessibl, Nature Nanotechnology 2018 ).
- 2019: Recenze článek o senzorech qPlus a aplikacích (Recenze vědeckých přístrojů 2019 ).
- 2019: Pozorování přechodu od fysisorpce k chemisorpci, subatomární rozlišení jednotlivých atomů Fe a Cu v experimentu a DFT ((Huber et al, Science 2019 ).
Vybrané publikace
- Giessibl, F.J .; Binnig, G. (1992). „Výzkum roviny štěpení (001) bromidu draselného mikroskopem s atomovou silou při 4,2 K ve velmi vysokém vakuu“ (PDF). Ultramikroskopie. 42 (5682): 281. doi:10.1016 / 0304-3991 (92) 90280-w.
- Giessibl, F.J. (1995). "Atomové rozlišení křemíkového (111) - (7x7) povrchu mikroskopem pro atomovou sílu". Věda. 267 (5194): 68–71. Bibcode:1995Sci ... 267 ... 68G. doi:10.1126 / science.267.5194.68. PMID 17840059. S2CID 20978364.
- Giessibl, F.J. (1997). „Síly a frekvenční posuny v mikroskopii s dynamickým působením atomového rozlišení“. Phys. Rev. B. 56 (24): 16010–16015. Bibcode:1997PhRvB..5616010G. doi:10.1103 / PhysRevB.56.16010.
- Giessibl, F.J. (2003). "Pokroky v mikroskopii atomových sil". Rev. Mod. Phys. 75 (3): 949–983. arXiv:cond-mat / 0305119. Bibcode:2003RvMP ... 75..949G. doi:10.1103 / RevModPhys.75.949. S2CID 18924292.
- Hembacher, S. (16. července 2004). „Force Microscopy with Light-Atom Probes“ (PDF). Věda. 305 (5682): 380–383. Bibcode:2004Sci ... 305..380H. doi:10.1126 / science.1099730. PMID 15192156. S2CID 6591847.
- Ternes, M .; Lutz, C. P .; Hirjibehedin, C. F .; Giessibl, F. J .; Heinrich, A. J. (22 února 2008). „Síla potřebná k pohybu atomu na povrchu“ (PDF). Věda. 319 (5866): 1066–1069. Bibcode:2008Sci ... 319.1066T. doi:10.1126 / science.1150288. PMID 18292336. S2CID 451375.
- Gross, L .; Mohn, F .; Liljeroth, P .; Repp, J .; Giessibl, F. J .; Meyer, G. (11. června 2009). "Měření stavu náboje adatomu pomocí bezkontaktní mikroskopie atomové síly". Věda. 324 (5933): 1428–1431. Bibcode:2009Sci ... 324.1428G. doi:10.1126 / science.1172273. PMID 19520956. S2CID 1767952.
- Weymouth, A. J .; Wutscher, T .; Welker, J .; Hofmann, T .; Giessibl, F. J. (červen 2011). "Fantomová síla indukovaná tunelovým proudem: charakteristika na Si (111)". Dopisy o fyzické kontrole. 106 (22): 226801. arXiv:1103.2226. Bibcode:2011PhRvL.106v6801W. doi:10.1103 / PhysRevLett.106.226801. PMID 21702622. S2CID 16174307.
- Welker, J .; Giessibl, F. J. (26. dubna 2012). "Odhalení úhlové symetrie chemických vazeb pomocí mikroskopie atomové síly". Věda. 336 (6080): 444–449. Bibcode:2012Sci ... 336..444W. doi:10.1126 / science.1219850. PMID 22539715. S2CID 206540429.
- Giessibl, F. J. (20. června 2013). "Vidět reakci". Věda. 340 (6139): 1417–1418. Bibcode:2013Sci ... 340.1417G. doi:10.1126 / science.1239961. PMID 23788791. S2CID 36441856.
- Weymouth, A. J .; Hofmann, T .; Giessibl, F. J. (6. února 2014). „Kvantifikace molekulární tuhosti a interakce s mikroskopií laterální síly“ (PDF). Věda. 343 (6175): 1120–1122. Bibcode:2014Sci ... 343.1120W. doi:10.1126 / science.1249502. PMID 24505131. S2CID 43915098.
- Emmrich, M .; et al. (19. března 2015). „Subatomová rozlišovací silová mikroskopie odhaluje vnitřní strukturu a adsorpční místa malých shluků železa“ (PDF). Věda. 348 (6232): 303–307. Bibcode:2015Sci ... 348..308E. doi:10.1126 / science.aaa5329. hdl:10339/95969. PMID 25791086. S2CID 29910509.
- Huber, F .; et al. (12. září 2019). „Tvorba chemické vazby ukazující přechod z fysisorpce na chemisorpci“. Věda. 365 (6462): 235–238. Bibcode:2019Sci ... 365..235E. doi:10.1126 / science.aay3444. PMID 31515246. S2CID 202569091.
Ceny a vyznamenání
- 1994: Cena R&D 100 (společně s Brianem Trafasem)[16]
- 2000: Deutscher Nanowissenschaftspreis[17]
- 2001: Rudolf-Kaiser-Preis[18]
- 2009: Karl Heinz Beckurts-Preis[19]
- 2010: Ehrenfest Kolloquium Leiden (Nizozemsko)[20]
- 2013: Zernike Kolloquium Groningen (Nizozemsko)[21]
- 2014: Cena Josepha F. Keithleye za pokrok ve vědě měření z Americká fyzická společnost[22]
- 2015: Cena Rudolfa Jaeckela Německé vakuové společnosti[23]
- 2016: Feynmanova cena Foresight Institute v nanotechnologii [24]
Reference
- ^ „Lehrstuhl Prof. Dr. Franz J. Gießibl - Universität Regensburg“. www.uni-regensburg.de.
- ^ 26. července 2000 vstup v https://www.gerhard-richter.com/en/chronology/
- ^ Nielsen, K.H. (2008). „Nanotechnologie, rozmazání a tragédie v posledních uměleckých dílech Gerharda Richtera“. Leonardo. 41 (5): 484–492. doi:10.1162 / leon.2008.41.5.484. S2CID 57561154.
- ^ „Nanophysik: Atome unterm Mikroskop“. Spiegel online. 27. července 2000.
- ^ pop (23. ledna 2003). „Nanophysiker Franz Gießibl hantiert mit Apfelsinen“. Die Welt - přes www.welt.de.
- ^ Chang, Kenneth (22. února 2008). „Vědci změřili, co je zapotřebí k tomu, aby se tlačil na jediný atom“. The New York Times.
- ^ "Mikroskopie skenovací sondy: od vznešené po všudypřítomnou". Dopisy o fyzické kontrole. 2. května 2016.
- ^ „Vydání Nature Nanotechnology's Anniversary z března a dubna 2016 si připomínáme výročí řady klíčových objevů v historii nanotechnologií“ (PDF).
- ^ Giessibl, F. J. (1995). "Atomové rozlišení povrchu křemíku (111) - (7x7) mikroskopem atomové síly". Věda. 267 (5194): 68–71. Bibcode:1995Sci ... 267 ... 68G. doi:10.1126 / science.267.5194.68. PMID 17840059. S2CID 20978364.
- ^ Giessibl, F. J .; Hembacher, S .; Bielefeldt, H .; Mannhart, J. (2000). „Subatomové rysy na povrchu křemíku (111) - (7x7) pozorované mikroskopem atomové síly“ (PDF). Věda. 289 (5478): 422–425. Bibcode:2000Sci ... 289..422G. doi:10.1126 / science.289.5478.422. PMID 10903196.
- ^ Giessibl, F. J .; Pielmeier, F .; Eguchi, T .; An, T .; Hasegawa, Y. (2011). "Porovnání silových senzorů pro mikroskopii atomové síly na základě křemenných ladiček a rezonátorů prodlužujících délku.". Phys. Rev. B. 84 (12): 125409. arXiv:1104.2987. Bibcode:2011PhRvB..84l5409G. doi:10.1103 / fyzrevb.84.125409. S2CID 22025299.
- ^ Giessibl, F. J. (1997). „Síly a frekvenční posuny v mikroskopii s dynamickým působením atomového rozlišení“. Phys. Rev. B. 56 (24): 16010–16015. Bibcode:1997PhRvB..5616010G. doi:10.1103 / fyzrevb.56.16010.
- ^ Giessibl, F. J. (2003). "Pokroky v mikroskopii atomových sil". Recenze moderní fyziky. 75 (3): 949–983. arXiv:cond-mat / 0305119. Bibcode:2003RvMP ... 75..949G. doi:10.1103 / revmodphys.75.949. S2CID 18924292.
- ^ F. J. Giessibl: Zařízení pro bezkontaktní přerušované kontaktní skenování povrchu a procesu. US patent 6240771
- ^ F. J. Giessibl: Senzor pro bezkontaktní profilování povrchu. US patent 8393009
- ^ Cena R&D 100 z roku 1994 časopisu R&D
- ^ „nanoanalytik-hamburg.de“. www.nanoanalytik-hamburg.de.
- ^ „Augsburger Rasterkraftmikroskopie-Experte Gießibl erhält den Rudolf-Kaiser-Preis 2001“. idw-online.de.
- ^ „Die Stiftung - Karl Heinz Beckurts-Stiftung“. www.beckurts-stiftung.de.
- ^ „Kolokvium Ehrenfestii v roce 2010“. www.lorentz.leidenuniv.nl.
- ^ „Zernike Colloquium Franz J. Giessibl (mikroskopie atomové síly pomocí senzoru qPlus: řešení distribucí nábojů v atomech, výměnné interakce a atomové rozlišení v okolních podmínkách) - Loos Group - MCNPM - Zernike (ZIAM) - Výzkum - University of Groningen“. www.rug.nl. 2013-09-14.
- ^ „Příjemce ceny Keithley za rok 2014“. www.aps.org.
- ^ Kopnarski, Michael (2015). „Rudolf Jaeckel-Preis 2015 an Prof. Dr. Franz J. Gießibl“. Vakuum ve Forschung und Praxis. 27 (5): 38. doi:10.1002 / vipr.201590050.
- ^ Správce „Ceny za předvídavost“. Foresight Institute.