Франц Йозеф Гиссибл (родился 27 мая 1962 года в Амеранге ) - немецкий физик и профессор университета Регенсбурга .
Жизнь
Гиссибл изучал физику с 1982 по 1987 год в Мюнхенском техническом университете и в Высшей технической школе Цюриха . Он получил диплом по экспериментальной физике в 1988 году у профессора Герхарда Абстрейтера и продолжил работу над докторской диссертацией по физике у лауреата Нобелевской премии Герда Биннига в IBM Physics Group Мюнхен по атомно-силовой микроскопии . После защиты кандидатской диссертации в конце 1991 года он проработал 6 месяцев в качестве научного сотрудника в IBM Physics Group в Мюнхене и переехал в Кремниевую долину, чтобы присоединиться к Park Scientific Instruments, Inc. в качестве старшего научного сотрудника, а затем директора по вакуумным продуктам с середины. С 1992 по конец 1994 года. С 1995 по 1996 год он работал в мюнхенском офисе консалтинговой фирмы McKinsey & Company в качестве старшего юриста. За это время он изобрел датчик qPlus , новый зонд для атомно-силовой микроскопии, и продолжил экспериментальную и теоретическую работу над силовым микроскопом на кафедре профессора Йохена Маннхарта в Аугсбургском университете, где в 2001 году получил степень абилитации.
В 2006 году он начал работать на факультете физики Регенсбургского университета в Германии. [1] Примерно с 2005 года он сотрудничал с группами сканирующей туннельной микроскопии Исследовательского центра IBM в Алмадене и Исследовательской лаборатории IBM в Цюрихе, а примерно с 2010 года - с Национальным институтом стандартов и технологий, чтобы помочь создать комбинированную сканирующую туннельную микроскопию и атомно-силовую микроскопию на сверхнизких температурах. температуры. С осени 2015 по весну 2016 года он был приглашенным научным сотрудником в Центре нанонауки и технологий (CNST) Национального института стандартов и технологий и приглашенным профессором Университета Мэриленда в Колледж-Парке .
Некоторые экспериментальные и смоделированные изображения Гиссибла вдохновили художника Герхарда Рихтера на офсетные печатные издания Erster Blick (2000) [2] и Graphit (2004) . [3]
Франц Гиссибль женат, имеет двух сыновей.
Научный вклад
Гиссибл большую часть своей профессиональной карьеры посвятил совершенствованию атомно-силовой микроскопии [4] [5] [6] [7] [8] и опубликовал статьи о новаторских экспериментах, [9] [10] приборном оборудовании [11] и теоретических основах [12]. ] [13] атомно-силовой микроскопии. Гиссибл является изобретателем датчика qPlus , [14] [15] датчика для бесконтактной атомно-силовой микроскопии, который основан на кварцевом кантилевере. Его изобретение позволило атомно-силовой микроскопии получить субатомное пространственное разрешение для отдельных атомов и субмолекулярное разрешение для органических молекул. Сегодня датчик qPlus используется во многих коммерческих и домашних атомных силовых микроскопах.
- 1992: Создал первый низкотемпературный силовой микроскоп для сверхвысокого вакуума с Гердом Биннигом (научный руководитель) и Кристофом Гербером (FJ Giessibl, C. Gerber, G. Binnig, Journal of Vacuum Science and Technology B 1991) и получил атомное разрешение на KBr с помощью Это (FJ Giessibl, G. Binnig, Ultramicroscopy 1992) . KBr имеет очень низкую реактивность, однако для получения атомного разрешения необходимо было преодолеть серьезные проблемы, такие как скачок к контакту наконечника АСМ и образца.
- 1992: Предложен механизм, позволяющий атомное разрешение в бесконтактной АСМ ( Phys Rev B 1992) .
- 1994: Решена проблема визуализации реактивных образцов и впервые получено атомное разрешение на кремнии 7x7 с помощью силовой микроскопии с использованием атомно-силовой микроскопии с частотной модуляцией в бесконтактном режиме с большими амплитудами (Science 1995) .
- 1996: Изобретен датчик qPlus, кварцевый датчик AFM с автоматическим распознаванием (пьезоэлектрический эффект), высокостабильный по частоте и достаточно жесткий, чтобы допускать амплитуды колебаний ниже Ангстрема (патенты DE19633546, US6240771, Appl. Phys. Lett. 1998 ). .
- 1997: вводит формулу, которая связывает частотные сдвиги и силы для больших амплитуд (Phys Rev B 1997) .
- 2000: Получено атомарное пространственное разрешение с помощью датчика qPlus ( Appl. Phys. Lett. 2000 ).
- 2000: Наблюдает субатомное разрешение на кончиках элементов (Ф. Дж. Гиссибл, С. Хембахер, Х. Билефельдт, Дж. Маннхарт, Science 2000) .
- 2001: Изобретает алгоритм деконволюции сил из частотных сдвигов ( Appl Phys Lett 2001. ).
- 2003: Расширенная версия его докторской диссертации опубликована в «Обзоре современной физики» (RMP 2003).
- 2003: Получение микроскопии боковых сил с атомарным разрешением (FJ Giessibl, M. Herz, J. Mannhart, PNAS 2003).
- 2004: Достигнуто разрешение ниже Ангстрема на элементах наконечника с использованием датчика qPlus в низкотемпературной АСМ с использованием микроскопии высших гармонических сил (S. Hembacher, FJ Giessibl, J. Mannhart, Science 2004).
- 2005–2008: Помогает распространить сенсорную технологию qPlus в исследовательских лабораториях IBM Almaden и Rüschlikon, что приводит к измерениям сил, действующих во время атомных манипуляций (М. Тернес, К. П. Лутц, К. Хирджибехедин, Ф. Дж. Гиссибл, А. Генрих , Science 2008 ) и одноэлектронные заряды на отдельных атомах золота (Science 2009).
- 2012: Представлена идентификация переднего атома окиси углерода (COFI), метод атомной и субатомной характеристики наконечников сканирующих зондов (J. Welker, FJ Giessibl, Science 2012).
- 2013: Получены доказательства сверхобменного взаимодействия и данные об очень низком уровне шума обменных взаимодействий между наконечниками CoSm и антиферромагнитным NiO (F. Pielmeier, FJ Giessibl, Phys. Rev. Lett. 2013).
- 2013: Наблюдает атомное разрешение в условиях окружающей среды без специальной подготовки образцов (D. Wastl, AJ Weymouth, FJ Giessibl, Phys. Rev. B 2013).
- 2014: Измерение взаимодействий CO-CO с помощью микроскопии боковых сил (AJ Weymouth, T. Hofmann, FJ Giessibl, Science 2014).
- 2015: Атомное разрешение металлических кластеров из нескольких атомов и субатомное разрешение отдельных атомов металла (M. Emmrich et al., Science 2015).
- 2016: Одновременная неупругая туннельная спектроскопия и AFM (N. Okabayashi et al., Phys. Rev. B 2016) , AFM со сверхпроводящими наконечниками (A. Peronio, FJ Giessibl, Phys. Rev. B 2016) , Multifrequency AFM с использованием бимодальных датчиков qPlus ( Х. Оое и др., Appl Phys Lett, 2016 ).
- 2018: Одновременная неупругая туннельная спектроскопия и АСМ демонстрируют эффект ослабления связи ( Н. Окабаяши и др., PNAS 2018 ).
- 2018: Совместное исследование с группой Джона Садера по схемам правильной и некорректной деконволюции сил ( Дж. Садер, Б. Хьюз, Ф. Хубер, Ф. Дж. Гиссибл, Nature Nanotechnology 2018 ).
- 2019: Обзорная статья о датчиках и приложениях qPlus ( Обзор Scientific Instruments 2019 ).
- 2019: Наблюдение за переходом от физической сорбции к хемосорбции, субатомное разрешение отдельных атомов Fe и Cu в эксперименте и DFT ( (Huber et al, Science 2019 ).
Избранные публикации
- Giessibl, FJ; Бинниг, Г. (1992). «Исследование плоскости скола (001) бромида калия с помощью атомно-силового микроскопа при 4,2 К в сверхвысоком вакууме» (PDF) . Ультрамикроскопия . 42 (5682): 281. DOI : 10.1016 / 0304-3991 (92) 90280-W .
- Giessibl, FJ (1995). «Атомное разрешение поверхности кремния (111) - (7x7) с помощью атомно-силовой микроскопии» (PDF) . Наука . 267 (5194): 68–71. Bibcode : 1995Sci ... 267 ... 68G . DOI : 10.1126 / science.267.5194.68 . PMID 17840059 . S2CID 20978364 .
- Giessibl, FJ (1997). «Силы и частотные сдвиги в динамической силовой микроскопии с атомным разрешением» . Phys. Rev. B . 56 (24): 16010–16015. Bibcode : 1997PhRvB..5616010G . DOI : 10.1103 / PhysRevB.56.16010 .
- Гиссибл, Ф.Дж. (2003). «Успехи атомно-силовой микроскопии». Ред. Мод. Phys . 75 (3): 949–983. arXiv : cond-mat / 0305119 . Bibcode : 2003RvMP ... 75..949G . DOI : 10.1103 / RevModPhys.75.949 . S2CID 18924292 .
- Хембахер, С. (16 июля 2004 г.). «Силовая микроскопия со светоатомными зондами» (PDF) . Наука . 305 (5682): 380–383. Bibcode : 2004Sci ... 305..380H . DOI : 10.1126 / science.1099730 . PMID 15192156 . S2CID 6591847 .
- Ternes, M .; Лутц, КП; Hirjibehedin, CF; Giessibl, FJ; Генрих, AJ (22 февраля 2008 г.). «Сила, необходимая для перемещения атома по поверхности» (PDF) . Наука . 319 (5866): 1066–1069. Bibcode : 2008Sci ... 319.1066T . DOI : 10.1126 / science.1150288 . PMID 18292336 . S2CID 451375 .
- Брутто, л .; Mohn, F .; Liljeroth, P .; Repp, J .; Giessibl, FJ; Мейер, Г. (11 июня 2009 г.). "Измерение зарядового состояния адатома с помощью бесконтактной атомно-силовой микроскопии". Наука . 324 (5933): 1428–1431. Bibcode : 2009Sci ... 324.1428G . DOI : 10.1126 / science.1172273 . PMID 19520956 . S2CID 1767952 .
- Уэймут, Эй-Джерси; Wutscher, T .; Welker, J .; Hofmann, T .; Giessibl, FJ (июнь 2011 г.). «Фантомная сила, вызванная туннельным током: характеристика на Si (111)». Письма с физическим обзором . 106 (22): 226801. arXiv : 1103.2226 . Bibcode : 2011PhRvL.106v6801W . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.106.226801 . PMID 21702622 . S2CID 16174307 .
- Welker, J .; Giessibl, FJ (26 апреля 2012 г.). «Выявление угловой симметрии химических связей с помощью атомно-силовой микроскопии». Наука . 336 (6080): 444–449. Bibcode : 2012Sci ... 336..444W . DOI : 10.1126 / science.1219850 . PMID 22539715 . S2CID 206540429 .
- Giessibl, FJ (20 июня 2013 г.). «Наблюдая за реакцией» (PDF) . Наука . 340 (6139): 1417–1418. Bibcode : 2013Sci ... 340.1417G . DOI : 10.1126 / science.1239961 . PMID 23788791 . S2CID 36441856 .
- Уэймут, Эй-Джерси; Hofmann, T .; Giessibl, FJ (6 февраля 2014 г.). «Количественная оценка молекулярной жесткости и взаимодействия с помощью микроскопии боковых сил» (PDF) . Наука . 343 (6175): 1120–1122. Bibcode : 2014Sci ... 343.1120W . DOI : 10.1126 / science.1249502 . PMID 24505131 . S2CID 43915098 .
- Emmrich, M .; и другие. (19 марта 2015 г.). «Силовая микроскопия с субатомным разрешением выявляет внутреннюю структуру и адсорбционные центры небольших кластеров железа» (PDF) . Наука . 348 (6232): 303–307. Bibcode : 2015Sci ... 348..308E . DOI : 10.1126 / science.aaa5329 . hdl : 10339/95969 . PMID 25791086 . S2CID 29910509 .
- Huber, F .; и другие. (12 сентября 2019 г.). «Образование химической связи, показывающее переход от физической адсорбции к хемосорбции» . Наука . 365 (6462): 235–238. Bibcode : 2019Sci ... 365..235E . DOI : 10.1126 / science.aay3444 . PMID 31515246 . S2CID 202569091 .
Награды и почести
- 1994: 100 награда за исследования и разработки (вместе с Брайаном Трафасом) [16]
- 2000: Deutscher Nanowissenschaftspreis [17]
- 2001: Рудольф-Кайзер-Прейс [18]
- 2009: Карл Хайнц Бекуртс-Прейс [19]
- 2010: Ehrenfest Kolloquium Leiden (Нидерланды) [20]
- 2013: Zernike Kolloquium Groningen (Нидерланды) [21]
- 2014: Joseph F. Присуждение Keithley Для Достижения в области науки об измерениях от Американского физического общества [22]
- 2015: Премия Рудольфа-Якеля Немецкого общества вакуума [23]
- 2016: Премия Фейнмана Института Форсайта в области нанотехнологий [24]
Рекомендации
- ^ "Lehrstuhl Prof. Dr. Franz J. Gießibl - Universität Regensburg" . www.uni-regensburg.de .
- ↑ Запись от 26 июля 2000 г. в https://www.gerhard-richter.com/en/chronology/
- ^ Нильсен, KH (2008). «Нанотехнологии, размытие и трагедия в последних произведениях Герхарда Рихтера». Леонардо . 41 (5): 484–492. DOI : 10.1162 / leon.2008.41.5.484 . S2CID 57561154 .
- ^ «Нанофизик: Atome unterm Mikroskop» . Spiegel Online . 27 июля 2000 г.
- ^ pop (23 января 2003 г.). "Нанофизик Франц Гиссибл хантиерт мит Апфельсинен" . Die Welt - через www.welt.de.
- ^ Чанг, Кеннет (22 февраля 2008 г.). «Ученые измеряют, что нужно, чтобы вытолкнуть отдельный атом» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ «Сканирующая зондовая микроскопия: от возвышенного к повсеместному» . Письма с физическим обзором . 2 мая 2016.
- ^ «Юбилейные выпуски Nature Nanotechnology в марте и апреле 2016 года отмечают годовщину ряда ключевых открытий в истории нанотехнологий» (PDF) .
- ^ Giessibl, FJ (1995). «Атомное разрешение поверхности кремния (111) - (7x7) с помощью атомно-силовой микроскопии» (PDF) . Наука . 267 (5194): 68–71. Bibcode : 1995Sci ... 267 ... 68G . DOI : 10.1126 / science.267.5194.68 . PMID 17840059 . S2CID 20978364 .
- ^ Giessibl, FJ; Hembacher, S .; Bielefeldt, H .; Маннхарт, Дж. (2000). «Субатомные особенности на поверхности кремния (111) - (7x7), наблюдаемые с помощью атомно-силовой микроскопии» (PDF) . Наука . 289 (5478): 422–425. Bibcode : 2000Sci ... 289..422G . DOI : 10.1126 / science.289.5478.422 . PMID 10903196 .
- ^ Giessibl, FJ; Pielmeier, F .; Eguchi, T .; An, T .; Хасэгава, Ю. (2011). « Сравнение датчиков силы для атомно-силовой микроскопии на основе кварцевых камертонов и продольно-растянутых резонаторов ». Phys. Rev. B . 84 (12): 125409. arXiv : 1104.2987 . Bibcode : 2011PhRvB..84l5409G . DOI : 10.1103 / Physrevb.84.125409 . S2CID 22025299 .
- ^ Giessibl, FJ (1997). «Силы и частотные сдвиги в динамической силовой микроскопии с атомным разрешением» . Phys. Rev. B . 56 (24): 16010–16015. Bibcode : 1997PhRvB..5616010G . DOI : 10.1103 / Physrevb.56.16010 .
- ^ Гиссибл, Ф.Дж. (2003). «Успехи атомно-силовой микроскопии». Обзоры современной физики . 75 (3): 949–983. arXiv : cond-mat / 0305119 . Bibcode : 2003RvMP ... 75..949G . DOI : 10,1103 / revmodphys.75.949 . S2CID 18924292 .
- ^ FJ Giessibl: Устройство для бесконтактного периодического контактного сканирования поверхности и процесса, связанного с этим. Патент США 6240771
- ^ FJ Giessibl: Датчик для бесконтактного профилирования поверхности. Патент США 8393009
- ^ R&D 100 Award 1994 журнала 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 .
- ^ «Коллоквиум Ehrenfestii в 2010 году» . www.lorentz.leidenuniv.nl .
- ^ "Zernike Colloquium Franz J. Giessibl (Атомная силовая микроскопия с использованием датчика qPlus: разрешение распределения заряда внутри атомов, обменных взаимодействий и атомного разрешения в условиях окружающей среды) - Группа Лоос - MCNPM - Цернике (ZIAM) - Исследования - Университет Гронингена" . www.rug.nl . 2013-09-14.
- ^ «Лауреат премии Кейтли 2014 года» . www.aps.org .
- ^ Копнарский, Майкл (2015). «Рудольф Йекель-Прейс 2015 и профессор доктор Франц Й. Гиссибль». Vakuum in Forschung und Praxis . 27 (5): 38. DOI : 10.1002 / vipr.201590050 .
- ^ Админ. «Призы Форсайта» . Институт Форсайта .
Внешние ссылки
- Франц Дж. Гиссибль из Google Scholar
- Блог Марка Вендмана о нанонауках