江颖

北京大学物理学院量子材料科学中心教授

北京大学轻元素先进材料研究中心主任

美国物理学会会士

国家杰出青年科学基金获得者

国家“万人计划”科技创新领军人才

国家重点研发计划项目首席科学家

电话：+86-10-62757177 

地址：物理学院西楼568 

Email: [email protected]

研究组主页: http://jiang.pku.edu.cn/

 

个人简介：

        江颖，男，汉族，1982年7月出生于四川乐山。2003年获北京师范大学物理系学士学位，2008年获中科院物理研究所博士学位，2006-2007年为德国尤里希研究中心访问学者，2008-2010年在美国加州大学欧文分校从事博士后研究，2010年任北京大学物理学院量子材料科学中心助理教授，2016年晋升长聘副教授，2018年晋升长聘教授和博雅特聘教授。2017年获得国家杰出青年科学基金，2019年入选国家“万人计划”科技创新领军人才，同年当选为美国物理学会会士（APS Fellow），2020年出任北京大学轻元素先进材料研究中心主任，2021年担任国家重点研发计划项目首席科学家。

        社会兼职包括：《Research》、《Journal of Chemical Physics》、《Journal of Physical Chemistry》、《Chemical Physics》、《Advanced Quantum Technologies》、《Chinese Physics Letters》、《Chinese Physics B》、《科技导报》、《科学通报》、《物理学报》、《化学学报》、《物理化学学报》、《结构化学》等期刊杂志编委或顾问编委，《National Science Review》数理学科编辑工作组成员、中国青年科技工作者协会常务理事、中国真空学会理事、北京党外高级知识分子联谊会理事、中国物理学会表面与界面物理专业委员会委员、表面物理国家重点实验室学术委员会委员、美国物理联合会中国顾问委员会委员、全国青联委员。

 

研究领域：

      凝聚态物理，物理化学，表面科学，扫描探针显微学。

 

研究手段：

扫描隧道显微术，原子力显微术，超快激光技术，量子传感技术。

 

研究课题：

  1. 低维水/冰的复杂形态和物性。
  2. 非平衡态下的新物态和效应。
  3. 纳米尺度量子传感和显微成像。
  4. 轻元素体系的核量子效应。

 

研究成果：

研究领域为凝聚态物理和物理化学，主要从事表面科学和扫描探针显微学的研究。长期致力于尖端扫描探针显微术的自主研发，以实现电子态、核量子态、振动态、光子态、自旋态等多自由度的极限探测和操控，以及这些技术在单分子和低维材料研究方向的应用。相关显微镜专利技术成功实现转让并完成了国产化样机，核心参数达到国际领先水平，有望打破我国高端扫描探针显微镜长期依赖进口的被动局面。代表性研究成果包括：

  1. 研发了一套新型qPlus扫描探针显微术，刷新了扫描探针显微镜的分辨率和灵敏度，以原子级精度揭示了水/冰的复杂形态和新奇效应，在多个学科领域产生了广泛影响。【Science 377, 315 (2022), Nature 577, 60 (2020), Nature 557, 701 (2018), Nat. Commun. 9, 122 (2018), Science 352, 321 (2016), Nat. Phys. 11, 235 (2015), Nat. Mater. 13, 184 (2014), Nat. Commun. 5, 4056 (2014)】
  2. 研制出国内首台超快扫描隧道显微镜，同时实现飞秒级时间分辨和原子级空间分辨，在原子尺度上跟踪金属氧化物表面单个极化子的非平衡动力学过程。【Phys. Rev. Lett. 124, 206801 (2020), Surf. Rev. Lett. 25, 1841003 (2018), Chin. Phys. B 27, 077301 (2018)】
  3. 研制了国际上首台qPlus型扫描量子传感显微镜，创新性的将扫描探针技术用于精准操控单个固态量子比特（金刚石氮-空位色心），实现了单个金刚石色心电荷态和相干性的可重复操控，并利用金刚石色心探针首次获得了外电场的纳米级空间分辨成像。【Nat. Phys. 18, 1317 (2022), Nat. Commun. 12, 2457 (2021)】
  4. 将高分辨扫描探针显微镜应用于多种二维材料结构和物性的原子级表征，在拓扑物态、强关联效应、催化、防腐蚀、场效应管等方向取得系列进展。【Nature 586, 390 (2020), Nature 406, 581 (2020), Angew. Chem. 132, 18094 (2020), Nat. Commun. 10, 1348 (2019), Sci. Bull. 64, 1750 (2019), Nano Lett. 18, 2937 (2018), Adv. Mater. 30, 1702944 (2018), J. Am. Chem. Soc. 139, 10216 (2017), Science 333, 324 (2011)】

近年来在国际顶级学术期刊发表多篇文章，其中包括：《科学》3篇、《自然》7篇、《自然》子刊10余篇，受到国内外学术界的广泛关注和认可，受邀在美国物理学会年会、德国物理学会年会、美国化学学会年会、国际真空大会、美国真空学会年会等100余个重要国际学术会议上作邀请报告（其中20余次主旨/大会报告）。受邀在Nature Reviews系列、Surface Science Reports、Accounts of Chemical Research、Progress in Surface Science、Journal of Chemical Physics等著名期刊上撰写综述文章。申请中国专利10项，其中授权8项、转化2项。

 

代表性论文（*通讯作者）：

  1. Y. Tian, J. Hong, D. Cao, S. You, Y. Song, B. Cheng, Z. Wang, D. Guan, X. Liu, Z. Zhao, X.-Z. Li, L.-M. Xu, J. Guo*, J. Chen*, E.-G. Wang*, Y. Jiang*, “Visualizing Eigen/Zundel cations and their interconversion in monolayer water on metal surfaces”, Science 377, 315 (2022).
  2. R. Ma, D. Cao, C. Zhu, Y. Tian, J. Peng, J. Guo, J. Chen, X.-Z., Li, J. S. Francisco, X. C. Zeng*, L.-M. Xu*, E.-G. Wang*, Y. Jiang*, “Atomic imaging of edge structure and growth of a two-dimensional hexagonal ice”, Nature 577, 60 (2020).
  3. J. Peng, B. Chen, Z. Wang, J. Guo, B. Wu, S. Hao, Q. Zhang, L. Gu, Q. Zhou, Z. Liu, S. Hong, A. Fu, Z. Shi, H. Xie, D. Cao, C.-J. Lin, G. Fu*, L.-S. Zheng, Y. Jiang*, N. Zheng*, “Surface Coordination Layer Passivates Oxidation of Copper”, Nature 586, 390 (2020).
  4. J. Peng, D. Cao, Z. He, J. Guo, P. Hapala, R. Ma, B. Cheng, J. Chen, W.-J. Xie, X.-Z. Li, P. Jelínek, L.-M. Xu*, Y.-Q. Gao*, E.-G Wang*, Y. Jiang*, "The effect of hydration number on the interfacial transport of sodium ions", Nature 557, 701 (2018)
  5. J. Guo, J.-T. Lü, Y. Feng, J. Chen, J. Peng, Z. Lin, X. Meng, Z. Wang, X.-Z. Li*, E.-G. Wang*, and Y. Jiang*, “Nuclear quantum effects of hydrogen bonds probed by tip-enhanced inelastic electron tunneling”, Science 352, 321 (2016).
  6. Y. Jiang, J. X. Cao, Y. N. Zhang, R. Q. Wu, and W. Ho*, “Real-space imaging of Kondo Screening in a two-dimensional O2 lattice”, Science 333, 324 (2011).
  7. W. Zheng, K. Bian*, X. Chen, Y. Shen, S. Zhang, R. Stöhr, A. Denisenko, J. Wrachtrup, S. Yang*, Y. Jiang*, “Coherence enhancement of solid-state qubits by local manipulation of the electron spin bath”, Nature Physics 18, 1317 (2022).
  8. K. Bian, C. Gerber, A. J. Heinrich, D. J. Müller, S. Scheuring, Y. Jiang*, “Scanning probe microscopy”, Nature Reviews Methods Primers 1, 36 (2021).
  9. X. Meng, J. Guo, J. Peng, J. Chen, Z. Wang, J.-R. Shi, X. Z. Li, E. G. Wang*, Y. Jiang*, “Direct visualization of concerted proton tunneling in a water nanocluster”, Nature Physics 11, 235 (2015).
  10. J. Guo, X. Z. Meng, J. Chen, J. B. Peng, J. M. Sheng, X. Z. Li, L. M. Xu, J. R. Shi, E. G. Wang*, and Y. Jiang*, “Real-space imaging of interfacial water with submolecular resolution”, Nature Materials 13, 184 (2014).
  11. Y. Jiang, Q. Huan, L. Fabris, G. C. Bazan, and W. Ho*, “Submolecular control, spectroscopy, and imaging of bond-selective chemistry in single molecules”, Nature Chemistry 5, 36 (2013).
  12. K. Bian, W. Zheng, X. Zeng, X. Chen, R. Stöhr, A. Denisenko, S. Yang, J. Wrachtrup*, Y. Jiang*, “Nanoscale electric-field imaging based on a quantum sensor and its charge-state control under ambient condition”, Nature Communications 12, 2457 (2021).
  13. C. Guo, X. Meng, H. Fu, Q. Wang, H. Wang, Y. Tian, J. Peng, R. Ma, Y. Weng, S. Meng*, E.-G. Wang* and Y. Jiang*, “Probing Nonequilibrium Dynamics of Photoexcited Polarons on a Metal-Oxide Surface with Atomic Precision”, Physics Review Letters 124, 206801 (2020).
  14. J. Zhu, Z. Wang, H. Dai, Q. Wang, R. Yang, H. Yu, M. Liao, J. Zhang, W. Chen, Z. Wei, N. Li, L. Du, D. Shi, W. Wang, L. Zhang*, Y. Jiang*, and G. Y. Zhang*, "Boundary activated hydrogen evolution reaction on monolayer MoS2", Nature Communications 10, 1348 (2019)
  15. J. Peng, J. Guo, P. Hapala, D. Cao, R. Ma, B. Cheng, L.-M. Xu, M. Ondráček, P. Jelínek*, E.-G. Wang*, and Y. Jiang*, "Weakly perturbative imaging of interfacial water with submolecular resolution by atomic force microscopy", Nature Communications 9, 122 (2018)
  16. J. Chen, J. Guo, X. Z. Meng, J. B. Peng, J. M. Sheng, L. M. Xu, Y. Jiang*, X. Z. Li*, E. G. Wang, “An unconventional bilayer ice structure on a NaCl(001) film”, Nature Communications 5, 4056 (2014).
  17. J. Guo*, Y. Jiang*, “Submolecular Insights into Interfacial Water by Hydrogen-Sensitive Scanning Probe Microscopy”, Accounts of Chemical Research 55, 1680 (2022).
  18. J. Peng*, J. Guo, R. Ma, Y. Jiang*, “Water-solid interfaces probed by high-resolution atomic force microscopy”, Surface Science Reports 77, 100549 (2022).
  19. J. Guo, X.-Z. Li, J. B. Peng, E.-G. Wang*, and Y. Jiang*, "Atomic-scale investigation of nuclear quantum effects of surface water: experiments and theory", Progress in Surface Science 92, 203 (2017).
  20. J. Guo, K. Bian, Z. Lin, and Y. Jiang*, “Perspective: Structure and dynamics of water at surfaces probed by scanning tunneling microscopy and spectroscopy”, J. Chem. Phys. 145, 160901 (2016).

 

学术荣誉：

      2022 科学探索奖（腾讯基金会）

      2021 国家“十三五”科技创新成就展（科技部）

      2021 亚洲成就奖（全球华人物理与天文学会）

      2020 仁科芳雄亚洲奖（日本仁科纪念基金会）

      2020 杰出青年中关村奖（北京市）

      2020 “马丁· 伍德爵士”中国物理科学奖（英国牛津仪器）

      2020 全球青年领袖（世界经济论坛）

      2019 高等学校科学研究优秀成果奖一等奖（教育部）

      2019 美国物理学会会士（美国物理学会）

      2019 “万人计划”科技创新领军人才（中组部）

      2018 中国青年科技奖（中国科协）

      2018 北京大学教学优秀奖（北京大学）

      2018 陈嘉庚青年科学奖（陈嘉庚基金会）

      2017 国家杰出青年科学基金（基金委）

      2017 长江学者奖励计划“青年学者”（教育部）

      2016/2018 中国科学十大进展（科技部）

      2016/2018 中国十大科技进展新闻（中国科学院、中国工程院）

      2016 中国十大新锐科技人物（中国科协、知社）

      2016/2021 优秀博士学位论文指导教师奖（北京大学）

      2016  Emerging Leaders（英国物理学会IOP-JPhys）

      2012 “万人计划”青年拔尖人才（中组部）

 

培养研究生情况：

拟每年招收直博生2-3名。博士后位置常年开放。

已毕业12名博士生，出站博士后3名，在读博士生10名，博士后2名。其中多人获得了各类奖励/荣誉/称号/教职，包括：

  1. 博士生：国家奖学金、北京市优秀毕业生称号、北京大学优秀博士学位论文荣誉、北京大学“学术十杰”称号、“钟盛标”研究生学术论坛特等奖/一等奖、Springer Thesis Prize、林岛诺贝尔奖获得者大会优秀博士生、日本学术振兴会HOPE会议优秀博士生。
  2. 博士后：国家博士后创新人才支持计划、北京大学博雅博后项目、德国洪堡学者称号、日本学术振兴会外国人特别研究员奖学金。
  3. 教职：1名博后出站后获北师大教授职位、并入选国家青年拔尖人才支持计划，1名博士毕业生在国外完成博后研究后入职上海交大李政道研究所特聘研究员、并获海外优青项目支持。