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凝聚态物性实验/材料物理
程志海教授

办公地点:理工楼714办公室

电子邮箱:zhihaicheng@ruc.edu.cn

电  话:010-62510829

传  真:0086-10-62517887

研究组主页:http://spm.phys.ruc.edu.cn

教育经历

1998.09 – 2002.07 大连理工大学 物理与光电工程学院应用物理系 理学学士

2002.09 – 2007.07 中国科学院物理研究所 纳米物理与器件实验室 硕博连读 凝聚态物理博士

工作经历

2004.07 – 2005.01 德国柏林自由大学 物理系及实验物理研究所 访问学者

2007.07 – 2011.07 美国加州大学Riverside分校 化学/物理系及纳米科学与工程中心 博士后

2011.08 – 2017.08 国家纳米科学中心 中科院纳米标准与检测重点实验室 副研究员/研究员

2017.09 – 今 中国人民大学 物理学系 教授


研究兴趣

主要研究领域为低维量子材料与器件、表界面物理以及先进扫描探针显微学等,具体研究方向为:


1、先进扫描探针显微学,新型和功能化扫描探针技术与仪器:多频原子力探针显微术、宽频带静电力显微术、扫描微波显微术、qPlus-STM/AFM等。


2、低维量子功能材料的分子束外延生长制备及其物性调控:二维原子晶体及其异质结构、拓扑量子材料、超导量子材料、量子磁性材料、界面物性调控等。


3、原子尺度结构及其力、电、磁等特性,微纳米尺度物性表征与测量:原子尺度结构、电子态、电荷态、电子自旋以及轨道特性等;微纳米尺度物性,如电导率、介电常数、畴区、相变等;原子尺度特性与微纳米尺度物性间的跨尺度关联研究。


人才培养

拟每年招收硕士、博士研究生(直博、硕博等)各1~2名,也热烈欢迎有志于科学研究的本科生加入我们课题组从事前沿科研工作!

课题组拥有先进的科学仪器设备、优厚的研究生津贴、丰富多彩的课题组活动,已毕业学生的去向包括高等院校、科研院所、大型央企、高科技公司以及选调生等!

联系方式:010-62510829  zhihaicheng@ruc.edu.cn   人民大学理工楼714(办公室)、721A(实验室)

课题组网址: http://spm.phys.ruc.edu.cn  (更多内容,请进入课题组网站了解!)

主要工作和成果



先进的科学仪器是人类认识世界的工具,其核心是创新性的技术方法。在纳米科技发展过程中,以电子显微术、扫描探针显微术及超分辨光学显微术为核心的纳米表征与测量技术起到了关键性作用。目前,以扫描隧道显微术、原子力显微术为核心的扫描探针显微术已经发展成为基础科学及技术应用研究中探测微纳米尺度物质结构、性质及功能的核心工具之一。其中,原子力显微术是使用最为广泛的扫描探针显微技术,也可以作为微纳米尺度下的“眼”和“手”与其他表征和测量技术相结合,具有非常广阔的发展和应用空间。本实验室致力于先进和功能化原子力探针显微仪器技术的自主研发与研究应用。

我们长期专注于先进扫描探针显微技术发展及其在低维量子材料和表界面物理领域内的应用基础研究,获得了多项前沿性的研究成果,在尖端仪器研制、改进和新实验技术方法等研究方面,积累了丰富的研究经验。目前,任中国仪器仪表学会显微仪器分会理事、量子传感与精密测量仪器分会理事,中国硅酸盐学会微纳技术分会理事,曾任日本大阪大学客座教授。



在国际有影响力的学术期刊上共发表论文120多篇,其中包括Science,Nature Communications, Phys. Rev. Lett.、J. Am. Chem. Soc., Nano Letters 等,部分研究结果被Science Magazine、Physical World、Science Daily、Nanotechweb、Nanotechnology Today、Chemical & Engineering News等大量著名科学媒体报道,并入选《自然》杂志的年度图片、《科技日报》国内十大科技新闻、科技部“中国科学十大进展”等,受到了科学界的广泛关注。曾获北京市科学技术二等奖。申请扫描探针技术相关专利多项,出版《振幅调制原子力显微术》译著1部,多次在国内外重要学术会议,如国际纳米科学与技术会议、中国纳米科学与技术国际会议,以及中国物理学会、中国真空学会和中国化学学会年会等做邀请报告。基于自身在先进原子力探针仪器技术方面的扎实工作,曾协助多家高科技公司解决前沿研发中的需求。


科学研究和教学成果等:

2016 国家自然科学基金委员会优秀青年科学基金

2015 北京市科学技术二等奖

2014 中国百篇最具影响国际学术论文

2014 中国科学院青年创新促进会会员及首届学科交叉与创新奖

2013 中国科学十大进展

2013 Nature》年度图片

2013 中国科学院引进杰出技术人才(技术百人计划)

2013 中国科学院卢嘉锡青年人才奖

2007 中国科学院优秀博士毕业生

2017 中国人民大学“杰出学者”青年学者(A岗)

2023 中国人民大学新冠疫情防控先进个人

2023 中国人民大学先进工作者

2021 中国人民大学本科“课程教学优秀奖”

2023 教育部一流课程(线上线下混合)负责人

2020 中国人民大学优秀本科论文指导教师

2024 中国人民大学吴玉章特聘教授

2024 中国人民大学优秀班主任


学术和社会任职等:

2019 中国仪器仪表学会显微仪器分会理事

2018 中国硅酸盐学会微纳米分会理事

2019 中国仪器仪表学会量子传感与精密测量仪器分会理事

2017 大阪大学工学院应用物理系客座教授

2021 仪器信息网专家委员会委员

2018 分析测试百科网特约专家讲师及学术顾问

2018 中国民主同盟第十二届中央委员会青年工作委员会委员

2023 中国民主同盟第十三届中央委员会青年工作委员会委员

2019 国际显微仪器论坛(中国工程院信息与电子工程学部)邀请报告人

2017 ChinaNANO2017 纳米表征与计量分会 共同分会主席

2020 IOP CPB 优秀审稿人

2020 受知名原子力显微镜公司(Asylum Research, Oxford InstrumentsUSAPark Systems, Korea)等的分别邀请,在Nature杂志网站的Webcast栏目、AFM公司网站交流平台等在做《原子力探针显微术基础及其研究进展(1-3)》、《二维材料界面结构与性质的原子力探针显微学研究(1-3)》系列讲座,并在网络平台B站等进行了推送,受到了广泛好评

2023 NANOscientific Symposium China Scanning Probe Microscopy, SPM 第五届纳米科学论坛主席



代表性论文

1. L Lei, JQ Dai, HY Dong, YY Geng, FY Cao, Cong Wang, R Xu, F Pang, FS Li, ZH Cheng, et al., Electronic Janus lattice and kagome-like bands in coloring-triangular MoTe2 monolayers, Nature Communications 14, 6320 (2023)

2. SY Xing, LL Wu, ZL Wang, X Chen, HN Liu, S Han, LW Zhou, Q Zheng, L Huang, X Lin, SS Chen, LM Xie, XL Chen, HJ Gao, ZH Cheng, et. al., Interweaving Polar Charge Orders in a Layered Metallic Super-atomic Crystal,  Physics Review X 12, 041034 (2022)

3. J. Zhang, P.C. Chen, B.K. Yuan, W. Ji, Z.H. Cheng, et al., Real-space identification of Intermolecular bonding with atomic force microscopy, Science, 2013, 342, 611-614.

4. Z.H. Cheng, J. Wyrick, M.M. Luo, D.Z. Sun, D.H. Kim, Y.M. Zhu, W.H. Lu, K. Kim, T.L. Einstein, L. Bartels. Adsorbates in a box: titration of substrate electronic states, Phys. Rev. Lett, 2010, 105, 066104-066104.

5. Z.H. Cheng, M.M. Luo, J. Wyrick, D.Z. Sun, D.H. Kim, Y.M. Zhu, W.H. Lu, K. Kim, T.L. Einstein, L. Bartels. Power of confinement: adsorbate dynamics on nanometer-scale exposed facets, Nano Lett., 2010, 10, 3700-3703.

6. Z.H. Cheng, E.S. Chu, D.Z. Sun, D.H. Kim, Y.M. Zhu, M.M. Luo, G. Pawin, K.L. Wong, K.-Y. Kwon, R. Carp. L. Bartels. Tunability in polyatomic molecule diffusion through tunneling versus pacing, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 13578-13581.