Ирвинг П. Герман
Американский физик-прикладник.
Ирвинг П. Герман
Рожденный1951 (73–74 года)
ГражданствоСоединенные Штаты Америки
ИзвестныйЛазерное разделение изотопов

Оптическая диагностика тонких пленок Сборка нанокристаллов

2D Материалы
Научная карьера
УчрежденияКолумбийский университет , Национальная лаборатория Лоуренса в Ливерморе
Научные консультантыАли Джаван
Веб-сайтwww.irvingpherman.com/

Ирвинг Филип Герман (родился в 1951 году) — американский физик и профессор прикладной физики имени Эдвина Говарда Армстронга в Колумбийском университете . Он избран членом Американского физического общества и Optica , первого за «выдающиеся достижения в области лазерной физики, в частности, за разработку и применение лазерных методов для зондирования и управления обработкой материалов». [1]

Образование и карьера

Герман учился в Массачусетском технологическом институте , получив степень бакалавра в 1972 году по физике. Он получил докторскую степень в 1977 году в Массачусетском технологическом институте по физике и был докторантом Fannie and John Hertz . С 1977 по 1986 год он работал в Национальной лаборатории Лоуренса в Ливерморе , где был руководителем секции. С 1986 года он работает в Колумбийском университете, где сейчас является профессором прикладной физики имени Эдвина Говарда Армстронга. [2] [3] Он был заведующим кафедрой прикладной физики и прикладной математики Колумбийского университета в течение девяти лет и директором Научно-технического центра исследований материалов Национального научного фонда Колумбийского университета (NSF) в течение 12 лет и программы интегративного послевузовского образования и исследовательской стажировки (IGERT) NSF Optics and Quantum Electronics в течение пяти лет. Он является членом Американского физического общества и Оптического общества Америки (теперь Optica ). [2] [3]

Исследовать

Герман продвинул несколько фундаментальных аспектов и приложений лазерного взаимодействия с веществом, оптической диагностики обработки тонких пленок, в том числе путем мониторинга в реальном времени, и нанонауки, вместе с цитируемыми (превосходными) соавторами. Эти и его связанные исследования улучшили понимание и контроль сборки и обработки материалов для полупроводниковых и оптических устройств, а также свойств этих тонких пленок, наноматериалов и нанокомпонентов, таких как коллоидные нанокристаллы. Это включает в себя улучшение понимания свойств наноматериалов, [4] [5] [6] [7] и обработки, сборки и свойств нанокристаллов, [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] сверхтонких слоев Ван-дер-Ваальса, [18] и их гибридов. [19] Более конкретно, он использовал рассеяние Рамана для анализа фононного ограничения и дефектов наночастиц церия , [5] которые имеют важные каталитические применения, и использовал оптические методы для определения структуры светоизлучающего пористого кремния [6] и пористого SiC. [7] Он изготовил большие суперкристаллы, содержащие более миллиона упорядоченных нанокристаллов в пространственно-селективных областях на поверхности, используя технику микрофлюидики, [8] показал, как упорядоченные монослои нанокристаллов на поверхностях формируются в реальном времени, используя рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию (XPS), [9] [10] и собрал пространственно структурированные толстые, гладкие и конформные нанокристаллические пленки, используя пространственно структурированные электрические поля постоянного тока (электрофоретическое осаждение), [11] [12] [13] [14] [15] и продемонстрировал, как сборка пленки и механические и оптические свойства пленки определяются покрытием нанокристаллов лигандами; [13] [14] [15] [16] [17] Он также использовал градиенты переменного поля для точного размещения углеродных нанотрубок (УНТ) на электродах (диэлектрофоретическое осаждение). [20]

Он усовершенствовал лазерное осаждение и обработку, а также оптическую диагностику в реальном времени обработки тонких пленок, включая поверхности во время плазменного травления, используя лазерную термодесорбцию поверхностных адсорбатов, затем обнаруживаемую с помощью плазменно-индуцированной эмиссии (PIE) и лазерно-индуцированной флуоресценции (LIF) [21] [22] и путем комбинированного или независимого использования микрозондового рассеяния комбинационного рассеяния в реальном времени , прямой лазерной записи и лазерного нагрева. [23] [24] [25] Тема многих из этих и связанных с ними исследований — это современные полупроводниковые наноматериалы и гетероструктуры в необычных условиях, например, при высокой температуре, вызванной либо лазерным нагревом [23] [24] [25], либо нагревом в печах, [18] [26] или высокими или неопределенными степенями деформации и напряжения, [13] [27], которые могут привести к разрушению, [11] [12] в результате лазерного нагрева, электрофоретического осаждения, [13] [14] [15] адгезии пленки во время изготовления, [27] или приложенного гидростатического давления. [16] [27] [28] Его исследования структур полупроводников и наноматериалов при высоком давлении использовали оптическую диагностику для исследования изменений в деформации эпитаксиального слоя и взаимодействиях нанокристаллов в пленках. [16] [27] [28] Ранее он достиг сверхвысокой одношаговой селективности в лазерном разделении изотопов дейтерия и трития, что помогло в производстве и очистке тяжелой воды для реакторов деления. [29] [30] Еще раньше он был частью команды, которая впервые наблюдала сверхизлучение Дике. [31]

Герман написал три книги: «Оптическая диагностика для обработки тонких пленок» — всеобъемлющая монография. [32] «Физика человеческого тела» [33] — учебник по физике и математике физиологии человека, предназначенный для студентов бакалавриата, основанный на курсе, который он разработал для студентов первого курса. «Возвращаясь домой к математике: освойтесь с числами, которые управляют вашей жизнью» [34] — полупопулярная книга, призванная помочь взрослым чувствовать себя более непринужденно, используя математику и количественное мышление. Он разработал серию интерактивных семинаров для выпускников по вопросам исследований и профессиональной этики, [3] [35] а также набор мини-сценариев этических случаев, основанных на этих семинарах. [3] [36]

Ссылки

  1. ^ "Архив стипендиатов APS". Американское физическое общество . Получено 20 марта 2022 г.
  2. ^ ab "Ирвинг П. Герман". Прикладная физика и прикладная математика . 2017-06-07 . Получено 2022-03-19 .
  3. ^ abcd "The Herman Group - Nanomaterials Physics & Laser Spectroscopy". www.columbia.edu . Получено 2022-03-19 .
  4. ^ Спаниер, Джонатан Э.; Робинсон, Ричард Д.; Чжан, Фэн; Чан, Сиу-Вай; Герман, Ирвинг П. (29.11.2001). «Зависящие от размера свойства наночастиц CeO 2 − y, изученные методом комбинационного рассеяния». Physical Review B. 64 ( 24): 245407. Bibcode : 2001PhRvB..64x5407S. doi : 10.1103/PhysRevB.64.245407. ISSN  0163-1829.
  5. ^ ab Lee, Youjin; He, Guanghui; Akey, Austin J.; Si, Rui; Flytzani-Stephanopoulos, Maria; Herman, Irving P. (2011-08-24). "Рамановский анализ смягчения мод в наночастицах CeO2−δ и Au-CeO2−δ во время окисления CO". Журнал Американского химического общества . 133 (33): 12952– 12955. doi :10.1021/ja204479j. ISSN  0002-7863. PMID  21780802.
  6. ^ ab Sui, Zhifeng; Leong, Patrick P.; Herman, Irving P.; Higashi, Gregg S.; Temkin, Henryk (1992-04-27). "Рамановский анализ светоизлучающего пористого кремния". Applied Physics Letters . 60 (17): 2086– 2088. Bibcode : 1992ApPhL..60.2086S. doi : 10.1063/1.107097. ISSN  0003-6951.
  7. ^ ab Спаниер, Джонатан Э.; Герман, Ирвинг П. (2000-04-15). «Использование гибридных феноменологических и статистических теорий эффективной среды диэлектрических функций для моделирования инфракрасного отражения пористых пленок SiC». Physical Review B. 61 ( 15): 10437– 10450. Bibcode : 2000PhRvB..6110437S. doi : 10.1103/PhysRevB.61.10437.
  8. ^ ab Akey, Austin; Lu, Chenguang; Yang, Lin; Herman, Irving P. (2010-04-14). «Формирование толстых сверхрешеток наночастиц большой площади в литографически определенных геометриях». Nano Letters . 10 (4): 1517– 1521. Bibcode : 2010NanoL..10.1517A. doi : 10.1021/nl100129t. ISSN  1530-6984. PMID  20356099.
  9. ^ ab Lu, Chenguang; Akey, Austin J.; Dahlman, Clayton J.; Zhang, Datong; Herman, Irving P. (2012-11-14). «Разрешение роста трехмерных коллоидных наночастиц сверхрешеток с помощью малоуглового рентгеновского рассеяния в реальном времени». Журнал Американского химического общества . 134 (45): 18732– 18738. doi :10.1021/ja307848h. ISSN  0002-7863. PMID  23034055.
  10. ^ ab Hu, Jiayang; Spotte-Smith, Evan WC; Pan, Brady; Garcia, Roy J.; Colosqui, Carlosqui; Herman, Irving P. (2020-10-29). «Пространственно-временное исследование образования монослоя наночастиц оксида железа на границах раздела жидкость/жидкость с использованием малоуглового рентгеновского рассеяния in situ». Журнал физической химии C. 124 ( 43): 23949– 23963. doi :10.1021/acs.jpcc.0c07024. ISSN  1932-7447. S2CID  224925482.
  11. ^ abc Islam, Mohammad A.; Herman, Irving P. (2002-05-20). «Электроосаждение узорчатых пленок нанокристаллов CdSe с использованием термически заряженных нанокристаллов». Applied Physics Letters . 80 (20): 3823– 3825. Bibcode : 2002ApPhL..80.3823I. doi : 10.1063/1.1480878. ISSN  0003-6951.
  12. ^ abc Islam, Mohammad A.; Xia, Yuqi; Telesca, Donald A.; Steigerwald, Michael L.; Herman, Irving P. (2004-01-01). "Управляемое электрофоретическое осаждение гладких и прочных пленок нанокристаллов CdSe". Химия материалов . 16 (1): 49– 54. doi :10.1021/cm0304243. ISSN  0897-4756.
  13. ^ abcde Ли, Донъюнь; Цзя, Шенгго; Банерджи, Сарбаджит; Бевк, Джозе; Герман, Ирвинг П.; Кисар, Джеффри В. (2007-01-09). "Вязкопластичное и зернистое поведение в пленках коллоидных нанокристаллов". Physical Review Letters . 98 (2): 026103. Bibcode : 2007PhRvL..98b6103L. doi : 10.1103/PhysRevLett.98.026103. ISSN  0031-9007. PMID  17358622.
  14. ^ abcd Баннерджи, Сарбаджит; Цзя, Шенгго; Ким, Дэ И.; Робинсон, Ричард Д.; Кисар, Джеффри В.; Бевк, Джозе; Герман, Ирвинг П. (2006-02-01). "Рамановский микрозондовый анализ упругой деформации и разрушения в электрофоретически осажденных пленках нанокристаллов CdSe". Nano Letters . 6 (2): 175– 180. Bibcode : 2006NanoL...6..175B. doi : 10.1021/nl051921g. ISSN  1530-6984. PMID  16464030.
  15. ^ abcd Цзя, Шенгго; Банерджи, Сарбаджит; Ли, Донъюнь; Бевк, Джозе; Кисар, Джеффри В.; Герман, Ирвинг П. (2009-05-15). «Разрушение в электрофоретически осажденных пленках нанокристаллов CdSe». Журнал прикладной физики . 105 (10): 103513–103513–9. Bibcode : 2009JAP...105j3513J. doi : 10.1063/1.3118630 . ISSN  0021-8979.
  16. ^ abcd Ким, Босанг С.; Ислам, Мохаммад А.; Брус, Луис Э.; Герман, Ирвинг П. (2001-06-15). «Взаимодействие между точками и изменения ширины запрещенной зоны в массивах нанокристаллов CdSe при повышенном давлении». Журнал прикладной физики . 89 (12): 8127– 8140. Bibcode : 2001JAP....89.8127K. doi : 10.1063/1.1369405. ISSN  0021-8979.
  17. ^ ab Wang, Wei; Banerjee, Sarbajit; Jia, Shengguo; Steigerwald, Michael L.; Herman, Irving P. (2007-05-01). "Лигандный контроль роста, морфологии и структуры покрытия коллоидных наностержней CdSe". Химия материалов . 19 (10): 2573– 2580. doi :10.1021/cm0705791. ISSN  0897-4756.
  18. ^ ab Hua, Xiang; Axenie, Theodor; Goldaraz, Mateo Navarro; Kang, Kyungnam; Yang, Eui-Hyeok; Watanabe, Kenji; Taniguchi, Takashi; Hone, James; Kim, Bumho; Herman, Irving P. (2022-01-12). «Улучшение оптического качества монослоев MoSe 2 и WS 2 с полной инкапсуляцией h-BN с помощью высокотемпературного отжига». ACS Applied Materials & Interfaces . 14 (1): 2255– 2262. doi :10.1021/acsami.1c18991. ISSN  1944-8244. PMID  34969239. S2CID  245593583.
  19. ^ Лу, Чэньгуан; Чжан, Датун; Занде, Аренд ван дер; Ким, Филипп; Герман, Ирвинг П. (2014). «Электронный транспорт в монослоях наночастиц, зажатых между графеновыми электродами». Nanoscale . 6 (23): 14158– 14162. Bibcode : 2014Nanos...614158L. doi : 10.1039/C4NR04875J. ISSN  2040-3364. PMID  25319544.
  20. ^ Баннерджи, Сарбаджит; Уайт, Брайан Э.; Хуан, Лимин; Рего, Блейк Дж.; О'Брайен, Стивен; Герман, Ирвинг П. (2006). «Точное позиционирование одностенных углеродных нанотрубок с помощью диэлектрофореза на переменном токе». Журнал вакуумной науки и технологии B: Микроэлектроника и нанометровые структуры . 24 (6): 3173. Bibcode : 2006JVSTB..24.3173B. doi : 10.1116/1.2387155.
  21. ^ Герман, IP; Доннелли, VM; Гуинн, KV; Ченг, CC (1994-04-25). «Лазерно-индуцированная термодесорбция как in situ поверхностный зонд во время плазменной обработки». Physical Review Letters . 72 (17): 2801– 2804. Bibcode : 1994PhRvL..72.2801H. doi : 10.1103/PhysRevLett.72.2801. ISSN  0031-9007. PMID  10055980. S2CID  10544869.
  22. ^ Cheng, CC; Guinn, KV; Donnelly, VM; Herman, IP (сентябрь 1994 г.). "Исследования in situ импульсной лазерно-индуцированной термодесорбции поверхностного слоя хлорида кремния во время травления кремния в плазме высокой плотности смесей Cl 2 и Cl 2 /O 2". Журнал вакуумной науки и технологии A: Вакуум, поверхности и пленки . 12 (5): 2630– 2640. Bibcode : 1994JVSTA..12.2630C. doi : 10.1116/1.579082. ISSN  0734-2101.
  23. ^ ab Magnotta, Frank; Herman, Irving P. (1986-01-13). "Рамановский микрозондовый анализ во время прямой лазерной записи кремниевых микроструктур". Applied Physics Letters . 48 (2): 195– 197. Bibcode : 1986ApPhL..48..195M. doi : 10.1063/1.96941. ISSN  0003-6951.
  24. ^ ab Pazionis, GD; Tang, H.; Herman, IP (май 1989). "Рамановский микрозондовый анализ температурных профилей в кремниевых микроструктурах, нагреваемых непрерывным лазером". IEEE Journal of Quantum Electronics . 25 (5): 976–988 . Bibcode : 1989IJQE...25..976P. doi : 10.1109/3.27988.
  25. ^ ab Tang, Hua; Herman, Irving P. (1991-01-15). "Рамановское микрозондовое рассеяние твердого кремния и германия при температуре плавления". Physical Review B. 43 ( 3): 2299– 2304. Bibcode :1991PhRvB..43.2299T. doi :10.1103/PhysRevB.43.2299. ISSN  0163-1829. PMID  9997505.
  26. ^ Sui, Zhifeng; Herman, Irving P. (1993-12-15). "Влияние деформации на фононы в гетероструктурах Si, Ge и Si/Ge". Physical Review B. 48 ( 24): 17938– 17953. Bibcode : 1993PhRvB..4817938S. doi : 10.1103/PhysRevB.48.17938. ISSN  0163-1829. PMID  10008430.
  27. ^ abcd Tuchman, Judah A.; Kim, Sangsig; Sui, Zhifeng; Herman, Irving P. (1992-11-15). "Экситонная фотолюминесценция в напряженном и ненапряженном ZnSe под гидростатическим давлением". Physical Review B. 46 ( 20): 13371– 13378. Bibcode :1992PhRvB..4613371T. doi :10.1103/PhysRevB.46.13371. ISSN  0163-1829. PMID  10003384.
  28. ^ ab Sui, Zhifeng; Burke, Hubert H.; Herman, Irving P. (1993-07-15). "Рамановское рассеяние в сплавах германия и кремния под гидростатическим давлением". Physical Review B. 48 ( 4): 2162– 2168. Bibcode :1993PhRvB..48.2162S. doi :10.1103/PhysRevB.48.2162. ISSN  0163-1829. PMID  10008607.
  29. ^ Герман, Ирвинг П.; Марлинг, Джек Б. (январь 1980 г.). «Сверхвысокое одношаговое обогащение дейтерием при фотолизе трифторметана лазером CO 2 , измеренное с помощью маркировки изотопов углерода». Журнал химической физики . 72 (1): 516– 523. Bibcode :1980JChPh..72..516H. doi : 10.1063/1.438936 . ISSN  0021-9606.
  30. ^ Magnotta, Frank; Herman, Irving P. (сентябрь 1984 г.). «Инфракрасная лазерная многофотонная диссоциация CTCl 3 : зависимость длины волны, эффекты столкновений и селективность изотопов трития/дейтерия». Журнал химической физики . 81 (5): 2363– 2374. Bibcode :1984JChPh..81.2363M. doi : 10.1063/1.447936 . ISSN  0021-9606.
  31. ^ Скрибанович, Н.; Герман, IP; Макгилливрей, JC; Фельд, MS (1973-02-19). «Наблюдение сверхизлучения Дике в оптически накачиваемом газе HF». Physical Review Letters . 30 (8): 309– 312. Bibcode : 1973PhRvL..30..309S. doi : 10.1103/PhysRevLett.30.309. ISSN  0031-9007.
  32. ^ Герман, Ирвинг П. (1996). Оптическая диагностика для обработки тонких пленок . Сан-Диего, Калифорния: Academic Press. ISBN 0-12-342070-9. OCLC  32508558.
  33. ^ Герман, Ирвинг П. (2016). Физика человеческого тела (2-е изд.). Cham. ISBN 978-3-319-23932-3. OCLC  934454579.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  34. ^ Герман, Ирвинг П. (2020). Возвращаясь к математике: привыкните к числам, которые управляют вашей жизнью . Нью-Джерси. ISBN 978-981-12-0984-0. OCLC  1111780713.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  35. ^ Герман, Ирвинг П. (январь 2007 г.). «Следуя закону». Nature . 445 (7124): 228. doi : 10.1038/nj7124-228a . ISSN  0028-0836. PMID  17243210.
  36. ^ "Персональный сайт Ирвинга П. Германа | Личные размышления, идеи и мнения" . Получено 19.03.2022 .
  • Резюме
  • Веб-страница факультета
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ирвинг_П._Герман&oldid=1228203313"