Франц Йозеф Гиссибль
немецкий физик

Франц Йозеф Гиссибль
Рожденный(1962-05-27)27 мая 1962 г.
Альма-матерEidgenössische Technischen Hochschule Zürich , Мюнхенский технический университет
Научная карьера
ПоляЭкспериментальная физика
УчрежденияУниверситет Регенсбурга
Научные консультантыГерд Бинниг , Герхард Абстрайтер

Франц Йозеф Гиссибль (родился 27 мая 1962 года в Амеранге ) — немецкий физик и профессор Регенсбургского университета .

Жизнь

Гиссибль 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 Абштрайтера и продолжил обучение в докторантуре по физике у лауреата Нобелевской премии Герда Биннига в IBM Physics Group Munich по атомно-силовой микроскопии . После защиты докторской диссертации в конце 1991 года он продолжил работу в течение 6 месяцев в качестве постдокторанта в IBM Physics Group Munich 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 1992 года до конца 1994 года. Он присоединился к мюнхенскому офису консалтинговой фирмы McKinsey & Company с 1995 по 1996 год в качестве старшего сотрудника. В это время он изобрел датчик qPlus [1] , новый зонд для атомно-силовой микроскопии, и продолжил экспериментальную и теоретическую работу над силовым микроскопом на кафедре профессора Йохена Маннхарта в Университете Аугсбурга , где он получил ученую степень в 2001 году.

В 2005 году он получил предложения занять кафедру в Университете Бристоля (Англия) и Университете Регенсбурга (Германия). [2] В 2006 году он присоединился к преподавательскому составу на кафедре физики в Университете Регенсбурга в Германии. [3] Примерно с 2005 года он сотрудничал с группами сканирующей туннельной микроскопии исследовательского центра IBM Almaden и исследовательской лаборатории IBM Zurich , а примерно с 2010 года — с Национальным институтом стандартов и технологий , чтобы помочь создать комбинированную сканирующую туннельную микроскопию и атомно-силовую микроскопию при сверхнизких температурах. Он был приглашенным научным сотрудником в центре нанонауки и технологий (CNST) Национального института стандартов и технологий и приглашенным профессором в Университете Мэриленда, Колледж-Парк с осени 2015 года по весну 2016 года.

Некоторые из экспериментальных и смоделированных изображений Гиссибля вдохновили офсетную печать изданий Erster Blick (2000) [4] и Graphit (2004) художника Герхарда Рихтера . [5]

Франц Гиссибль женат, имеет двоих сыновей.

Научный вклад

Giessibl создал атомно-силовую микроскопию как инструмент для изучения поверхности с атомным разрешением, [6] положив начало области бесконтактной атомно-силовой микроскопии . Вместе со своей командой он даже получил субатомное пространственное разрешение (FJ Giessibl, S. Hembacher, H. Bielefeldt, J. Mannhart, Science 2000), [7] [8] [9] [10] [11] и опубликовал статьи о новаторских экспериментах, [12] [13] инструментах [14] и теоретических основах [15] [16] атомно-силовой микроскопии. Giessibl является изобретателем датчика qPlus , [17] [18] датчика для бесконтактной атомно-силовой микроскопии , который опирается на кварцевый кантилевер. Его изобретение позволило атомно-силовой микроскопии получить субатомное пространственное разрешение для отдельных атомов и субмолекулярное разрешение для органических молекул. Сегодня датчик qPlus используется более чем в 500 коммерческих и самодельных атомно-силовых микроскопах по всему миру.

  • 1992: Создал первый низкотемпературный силовой микроскоп для сверхвысокого вакуума совместно с Гердом Биннигом (руководитель докторантуры) и Кристофом Гербером (FJ Giessibl, C. Gerber, G. Binnig, Journal of Vacuum Science and Technology B 1991) и получил с его помощью атомное разрешение для KBr (FJ Giessibl, G. Binnig, Ultramicrooscopy 1992) . KBr обладает очень низкой реакционной способностью, однако для получения атомного разрешения пришлось преодолеть серьезные проблемы, такие как переход к контакту зонда АСМ и образца.
  • 1992: Предложил механизм, позволяющий проводить атомное разрешение в бесконтактном АСМ (Phys Rev B 1992).
  • 1994: Решил проблему визуализации реактивных образцов и впервые получил атомное разрешение на кремнии 7x7 методом силовой микроскопии с использованием частотно-модуляционной атомно-силовой микроскопии в бесконтактном режиме с большими амплитудами (Science 1995).
  • 1996: Изобретен датчик qPlus, кварцевый датчик АСМ с функцией самоопределения (пьезоэлектрический эффект), обладающий высокой стабильностью частоты и достаточной жесткостью, чтобы допускать амплитуды колебаний менее ангстрема (патенты DE19633546, US6240771, Appl. Phys. Lett. 1998).
  • 1997: Вводит формулу, связывающую сдвиги частоты и силы для больших амплитуд (Phys Rev B 1997).
  • 2000: Получено атомное пространственное разрешение с использованием датчика qPlus (Appl. Phys. Lett. 2000).
  • 2000: Наблюдает субатомное разрешение на элементах острия (FJ Giessibl, S. Hembacher, H. Bielefeldt, J. Mannhart, Science 2000).
  • 2001: Изобретает алгоритм для деконволюции сил из сдвигов частот (Appl Phys Lett 2001.).
  • 2003: Расширенная версия его докторской диссертации опубликована в Reviews of Modern Physics (RMP 2003).
  • 2003: Получена латеральная силовая микроскопия с атомным разрешением (FJ Giessibl, M. Herz, J. Mannhart, PNAS 2003).
  • 2004: Достижение субангстремного разрешения на элементах острия с использованием датчика qPlus в низкотемпературном АСМ с использованием микроскопии высших гармоник (S. Hembacher, FJ Giessibl, J. Mannhart, Science 2004).
  • 2005–2008: Помогает распространить технологию датчиков qPlus в исследовательских лабораториях IBM в Альмадене и Рюшликоне, что привело к измерениям сил, действующих во время атомных манипуляций (М. Тернес, К. П. Лутц, К. Хирджибехедин, Ф. Дж. Гиссибл, А. Хайнрих , Science 2008), и одноэлектронных зарядов на отдельных атомах золота (Science 2009).
  • 2012: Внедряет метод идентификации атомов оксида углерода (COFI) — метод атомной и субатомной характеристики сканирующих зондов (J. Welker, FJ Giessibl, Science 2012).
  • 2013: Получены доказательства сверхобменного взаимодействия и данные с очень низким уровнем шума обменных взаимодействий между иглами 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 латеральных сил (AJ Weymouth, T. Hofmann, FJ Giessibl, Science 2014).
  • 2015: Атомное разрешение кластеров металлов из нескольких атомов и субатомное разрешение отдельных атомов металлов (М. Эммрих и др., Science 2015).
  • 2016: Одновременная неупругая туннельная спектроскопия и АСМ (N. Okabayashi et al., Phys. Rev. B 2016), АСМ со сверхпроводящими зондами (A. Peronio, FJ Giessibl, Phys. Rev. B 2016), Многочастотная АСМ с использованием бимодальных датчиков qPlus (H. Ooe et al., Appl Phys Lett 2016).
  • 2018: Одновременная неупругая туннельная спектроскопия и АСМ показывают эффект ослабления связей (Н. Окабаяши и др., PNAS 2018).
  • 2018: Совместное исследование с группой Джона Сэдера по корректным и некорректным схемам деконволюции сил (J. Sader, B. Hughes, F. Huber, FJ Giessibl, Nature Nanotechnology 2018).
  • 2019: Обзорная статья о датчиках и приложениях qPlus (Обзор научных приборов 2019).
  • 2021: Измерение очень слабых связей с искусственными атомами, образованными квантовыми загонами ( Science 2021 ) [19] .

Избранные публикации

  • Giessibl, FJ; Binnig, G. (1992). "Исследование плоскости расщепления (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) . Science . 267 (5194): 68– 71. Bibcode :1995Sci...267...68G. doi :10.1126/science.267.5194.68. PMID  17840059. S2CID  20978364.
  • Giessibl, FJ (1997). «Силы и сдвиги частоты в динамической силовой микроскопии с атомным разрешением». Phys. Rev. B. 56 ( 24): 16010– 16015. Bibcode :1997PhRvB..5616010G. doi : 10.1103/PhysRevB.56.16010 .
  • Giessibl, FJ (2003). «Достижения в атомно-силовой микроскопии». Rev. Mod. 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 с зондами Light-Atom» (PDF) . Science . 305 (5682): 380– 383. Bibcode :2004Sci...305..380H. doi :10.1126/science.1099730. PMID  15192156. S2CID  6591847.
  • Ternes, M.; Lutz, CP; Hirjibehedin, CF; Giessibl, FJ; Heinrich, AJ (22 февраля 2008 г.). «Сила, необходимая для перемещения атома на поверхности» (PDF) . Science . 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, FJ; Meyer, G. (11 июня 2009 г.). «Измерение зарядового состояния адатома с помощью бесконтактной атомно-силовой микроскопии». Science . 324 (5933): 1428– 1431. Bibcode :2009Sci...324.1428G. doi :10.1126/science.1172273. PMID  19520956. S2CID  1767952.
  • Weymouth, AJ; Wutscher, T.; Welker, J.; Hofmann, T.; Giessibl, FJ (июнь 2011 г.). "Фантомная сила, вызванная туннельным током: характеристика на Si(111)". Physical Review Letters . 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». Science . 336 (6080): 444– 449. Bibcode :2012Sci...336..444W. doi :10.1126/science.1219850. PMID  22539715. S2CID  206540429.
  • Giessibl, FJ (20 июня 2013 г.). «Видеть реакцию» (PDF) . Science . 340 (6139): 1417– 1418. Bibcode :2013Sci...340.1417G. doi :10.1126/science.1239961. PMID  23788791. S2CID  36441856.
  • Weymouth, AJ; Hofmann, T.; Giessibl, FJ (6 февраля 2014 г.). «Количественная оценка молекулярной жесткости и взаимодействия с помощью микроскопии латеральных сил» (PDF) . Science . 343 (6175): 1120– 1122. Bibcode :2014Sci...343.1120W. doi :10.1126/science.1249502. PMID  24505131. S2CID  43915098.
  • Эммрих, М.; и др. (19 марта 2015 г.). «Силовая микроскопия с субатомным разрешением выявляет внутреннюю структуру и места адсорбции небольших кластеров железа» (PDF) . Science . 348 (6232): 303– 307. Bibcode :2015Sci...348..308E. doi :10.1126/science.aaa5329. hdl : 10339/95969 . PMID  25791086. S2CID  29910509.
  • Giessibl, FJ; et al. (30 января 2019 г.). «Датчик qPlus, мощное ядро ​​для атомно-силового микроскопа» (PDF) . Review of Scientific Instruments . 90 (1): 011101–1–59. Bibcode :2019RScI...90a1101G. doi :10.1063/1.5052264. hdl : 10339/95969 . PMID  25791086. S2CID  29910509.
  • Huber, F.; et al. (12 сентября 2019 г.). «Образование химической связи, демонстрирующее переход от физисорбции к хемосорбции». Science . 365 (6462): 235– 238. Bibcode :2019Sci...366..235H. doi : 10.1126/science.aay3444 . PMID  31515246. S2CID  202569091.
  • Stilp, F.; et al. (11 июня 2021 г.). «Очень слабые связи с искусственными атомами, образованными квантовыми загонами». Science . 372 (6547): 1196– 1200. Bibcode :2021Sci...372.1196S. doi :10.1126/science.abe2600. PMID  34010141. S2CID  202569091.

Книги

  1. «Бесконтактная атомно-силовая микроскопия». Нанонаука и технологии . Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg. 2009. doi :10.1007/978-3-642-01495-6. ISBN 978-3-642-01494-9. ISSN  1434-4904.
  2. «Бесконтактная атомно-силовая микроскопия». NanoScience and Technology . Cham: Springer International Publishing. 2015. doi : 10.1007/978-3-319-15588-3. hdl : 11693/50865. ISBN 978-3-319-15587-6. ISSN  1434-4904. S2CID  92873134.
  3. Гиссибль, Франц Дж. (4 февраля 2022 г.). Erster Blick in das Innere eines Atoms - Begegnungen mit Gerhard Richter zwischen Kunst und Wissenschaft (на немецком языке). Verlag der Buchhandlung Вальтер и Франц Кениг. ISBN 978-3-7533-0174-7.
  4. Гиссибль, Франц Й. (8 февраля 2022 г.). Первый взгляд внутрь атома: встречи с Герхардом Рихтером между искусством и наукой . Walther Konig Verlag. ISBN 978-3-7533-0188-4.

Награды и почести

Специальные лекции

  • 2010: Коллоквиум Эренфест в Лейдене (27 октября 2010 г.) (Нидерланды) [32]
  • 2013: Зернике Коллоквиум Гронинген (Нидерланды) [33]

Ссылки

  1. ^ "Сайт qPlus sensor".
  2. ^ "Резюме профессора доктора Франца Дж. Гисибла - Университет Регенсбурга" . www.uni-regensburg.de .
  3. ^ "Лерштуль, профессор доктор Франц Дж. Гиссибль - Университет Регенсбурга" . www.uni-regensburg.de .
  4. ↑ Запись от 26 июля 2000 г. на сайте https://www.gerhard-richter.com/en/chronology/
  5. ^ Нильсен, КХ (2008). «Нанотехнологии, размытость и трагедия в недавних работах Герхарда Рихтера». Leonardo . 41 (5): 484– 492. doi :10.1162/leon.2008.41.5.484. S2CID  57561154.
  6. ^ Giessibl, FJ (1995). "Атомное разрешение поверхности кремния (111)-(7x7) с помощью атомно-силовой микроскопии" (PDF) . Science . 267 (5194): 68– 71. Bibcode :1995Sci...267...68G. doi :10.1126/science.267.5194.68. PMID  17840059. S2CID  20978364.
  7. ^ "Нанофизика: Atome unterm Mikroskop" . Шпигель онлайн . 27 июля 2000 г.
  8. ^ поп (23 января 2003 г.). «Нанофизик Франц Гиссибль Хантирт мит Апфельсинен». Die Welt – через www.welt.de.
  9. ↑ Чанг, Кеннет (22 февраля 2008 г.). «Ученые измеряют, что требуется для толчка одного атома». The New York Times .
  10. ^ «Сканирующая зондовая микроскопия: от возвышенного к повсеместному». Physical Review Letters . 2 мая 2016 г.
  11. ^ «Юбилейные выпуски журнала Nature Nanotechnology за март и апрель 2016 года посвящены годовщинам ряда ключевых открытий в истории нанотехнологий» (PDF) .
  12. ^ Giessibl, FJ (1995). "Атомное разрешение поверхности кремния (111)-(7x7) с помощью атомно-силовой микроскопии" (PDF) . Science . 267 (5194): 68– 71. Bibcode :1995Sci...267...68G. doi :10.1126/science.267.5194.68. PMID  17840059. S2CID  20978364.
  13. ^ Giessibl, FJ; Hembacher, S.; Bielefeldt, H.; Mannhart, J. (2000). «Субатомные особенности на поверхности кремния (111)-(7x7), наблюдаемые с помощью атомно-силовой микроскопии» (PDF) . Science . 289 (5478): 422– 425. Bibcode :2000Sci...289..422G. doi :10.1126/science.289.5478.422. PMID  10903196.
  14. ^ Giessibl, FJ; Pielmeier, F.; Eguchi, T.; An, T.; Hasegawa, Y. (2011). " Сравнение датчиков силы для атомно-силовой микроскопии на основе кварцевых камертонов и резонаторов удлинения. ". Phys. Rev. B . 84 (12): 125409. arXiv : 1104.2987 . Bibcode : 2011PhRvB..84l5409G. doi : 10.1103/physrevb.84.125409. S2CID  22025299.
  15. ^ Giessibl, FJ (1997). «Силы и сдвиги частоты в динамической силовой микроскопии с атомным разрешением». Phys. Rev. B. 56 ( 24): 16010– 16015. Bibcode : 1997PhRvB..5616010G. doi : 10.1103/physrevb.56.16010 .
  16. ^ Giessibl, FJ (2003). «Достижения в атомно-силовой микроскопии». Reviews of Modern Physics . 75 (3): 949– 983. arXiv : cond-mat/0305119 . Bibcode : 2003RvMP...75..949G. doi : 10.1103/revmodphys.75.949. S2CID  18924292.
  17. ^ FJ Giessibl: Устройство для бесконтактного прерывистого контактного сканирования поверхности и процесса, связанного с этим. Патент США 6240771
  18. ^ FJ Giessibl: Датчик для бесконтактного профилирования поверхности. Патент США 8393009
  19. ^ Stilp, Fabian; Bereczuk, Andreas; Berwanger, Julian; Mundigl, Nadine; Richter, Klaus; Giessibl, Franz J. (11 июня 2021 г.). «Очень слабые связи с искусственными атомами, образованными квантовыми загонами». Science . 372 (6547). Американская ассоциация содействия развитию науки (AAAS): 1196–1200 . Bibcode :2021Sci...372.1196S. doi :10.1126/science.abe2600. ISSN  0036-8075. PMID  34010141. S2CID  234791972.
  20. ^ Премия R&D 100 1994 г. журнала R&D
  21. ^ "nanoanalytik-hamburg.de" . www.nanoanalytik-hamburg.de .
  22. ^ "Augsburger Rasterkraftmikroskopie-Experte Gießibl erhält den Rudolf-Kaiser-Preis 2001" . idw-online.de .
  23. ^ "Die Stiftung – Карл Хайнц Бекуртс-Стифтунг" . www.beckurts-stiftung.de .
  24. ^ "Лауреат премии Кейтли 2014 года". www.aps.org .
  25. ^ Копнарски, Майкл (2015). «Рудольф Йекель-Прейс, 2015 г., профессор, доктор Франц Й. Гисибль». Вакуум в Forschung und Praxis . 27 (5): 38. doi :10.1002/vipr.201590050. S2CID  98336631.
  26. ^ Админ. "Премии Форсайта". Институт Форсайта .
  27. ^ «Премия за инновации в области материаловедения».
  28. ^ "Архив членов APS" . Получено 27 октября 2023 г.
  29. ^ "Медаль Генриха Рорера" . Получено 30 марта 2024 г. .
  30. ^ "Награда NIMS" . Получено 15 июня 2024 г. .
  31. ^ "JVSS Fellows". jvss.jp . Получено 31 октября 2024 г. .
  32. ^ «Colloquium Ehrenfestii 27 октября 2010 г.: Франц Й. Гиссибль, Достижения в области атомно-силовой микроскопии».
  33. ^ "Zernike Colloquium Franz J. Giessibl (Атомно-силовая микроскопия с использованием датчика qPlus: разрешение распределения заряда внутри атомов, обменных взаимодействий и атомного разрешения в условиях окружающей среды) – Loos Group – MCNPM – Zernike (ZIAM) – Исследования – Университет Гронингена". www.rug.nl . 14 сентября 2013 г.
  • Блог Марка Вендмана о нанонауке
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Franz_Josef_Giessibl&oldid=1258795320"