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 Instruments,USA;Park 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.