学术预告 | 广东省磁电物性分析与器件重点实验室学术讲座(第三十三期)：极紫外自由电子激光与多电子原子表面散射

深入揭示气体-表面的相互作用的内在机理，特别是研究原子-表面的基元反应动力学过程，有助于提高异相催化、火箭材料、半导体和核融合等现代工业的技术水平。人们知道开壳层原子和金属表面电子有非常强的相互作用力，例如具有单电子结构的氢原子在 Au(111) 表面主要是通过非绝热的“电子摩擦”原理来实现吸附，但对于来源和大气更为密切、且具有较强电子亲和力的原子（O，C，N），其多电子结构会对原子-表面基元反应动力学体系有更加复杂的影响。本报告将介绍我们近期提出的原子与表面相互作用的研究新思路以及发展的实验新技术。我们设计和搭建了的一套基于极紫外自由电子激光（VUV-FEL）和离子成像技术的超高真空原子表面散射系统。利用带宽和波长皆可调谐（50–150 nm）的VUV-FEL，选择特定的各种小分子（如CO, NO, O2）的光解通道，以产生具有不同动能和电子态的原子束（O，C，N）。利用离子成像技术，可以同时探测和分辨不同速度组分的表面散射原子，实现了对具有不同电子态原子的“态-态”散射动力学的研究，揭示了电子自旋对表面化学反应的影响。这些研究可望有助于人们深入理解气体-表面基元反应的动力学机制，从而有针对性地提高催化剂或工程材料的效能。

全家美，深圳综合粒子设施研究院副研究员。2017年获得日本筑波大学物理化学博士学位，后在德国马克斯普朗克多学科科学研究所从事博士后研究，2023年在中国科学院大连化学物理研究所担任访问学者(高级伙伴研究员计划) 。主要从事表面催化基元反应动力学研究，聚焦于利用先进光谱技术，研究小分子催化转化、表面反应中的能量转移和原子表面散射动力学机理等，参与设计和搭建了大连极紫外自由电子激光(VUV-FEL)设施的表面动态学实验站。现以建设中的深圳中能高重频X射线自由电子激光(S3FEL) 独特光学性能作为基础，开展表面催化实验系统的预研工作。近年来发表SCI论文多篇，包括以第一作者发表在Nat. Chem.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等国际期刊上的文章，曾获ISSS7 Travel award、日本文部科学省国费留学生奖和2017年中国政府优秀自费留学生奖等，2024年入选深圳市高层次人才计划。