劉開輝

劉開輝

劉開輝，北京大學特聘研究員，博士生導師。中組部“青年千人” 計畫入選者，國家優秀青年科學基金獲得者。2004年本科畢業於北京師範大學物理系。2009年在中國科學院物理研究所獲理學博士學位。2009年至2014年在美國加州大學伯克利分校物理系從事博士後工作。2014年被聘為北京大學物理學院研究員，博士生導師。

基本介紹

  • 中文名：劉開輝
  • 畢業院校：中國科學院
  • 學位/學歷：博士
  • 專業方向：超高靈敏度超快納米光學，光譜學技術
  • 職務：導師
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人物經歷

2004年本科畢業於北京師範大學物系。2009年在中國科學院物理研究所獲理學博士學位，導師王恩哥院士。2009-2014年在美國加州大學伯克利分校物理系從事博士後工作，合作導師為王楓。2014年被聘為北京大學物理學院研究員，博士生導師，同年入選中共中央組織部“青年千人”計畫。2015年獲得自然科學基金委優秀青年基金。

研究方向

實驗手段：超高靈敏度超快納米光學技術，原位電子顯微鏡操縱、測量
研究對象：一維碳納米管、納米線，二維石墨烯、二硫化鉬等
研究內容：低維納米材料的結構和物理，非平衡超快動力學過程

工作介紹

主要從事發展先進的單個量子材料單元水平的超高靈敏度超快納米光學/光譜學技術、透射電子顯微鏡技術，並結合原位力學/電學操控和測量技術研究低維尺度的結構和物理。
經過近10年的工作，逐漸發展出了原位納米光學、透射電子顯微鏡技術，該技術具有測量同一個量子材料單元物理性質和原子結構的功能。利用該技術深入研究了一維模型材料體系-碳納米管和二維模型體系-二硫化鉬結構中奇異的物理性質，取得了多項具有重大國際影響的成果。一共發表科學論文20餘篇，其中包括第一作者或者通訊作者的Nature Nanotechnology（2篇）, Nature Physics, Nature Communications（2篇）, PNAS, JACS, Nano Letters, ACS Nano, PRB, APL文章。

學術成就

  1. 首次發現范德華作用耦合的二維雙層二硫化鉬層間相互作用隨轉角的演化關係。文章以第一作者發表在2014年的《自然.通訊》；
  2. 首次發現范德華作用耦合的非公度一維雙層碳納米管體系中存在層間電子態耦合效應。文章以第一作者發表在2014年的《自然.物理》；
  3. 首次實現了在電子器件中的單個碳納米管的實時光學圖像化和原位光譜採集。文章以第一作者發表在2013年的《自然.納米科技》；
  4. 建立了世界上第一張最完備、最準確的單壁碳納米管光躍遷－原子結構圖譜。文章以第一作者發表在2012年的《自然.納米科技》；
  5. 首次定量測量了雙壁碳納米管層間的范德華相互作用，並揭露出耦合力學振動中的量子干涉現象。文章以第一作者發表在2013年的《自然.通訊》；
  6. 首次發展出一種高效率測量單個碳納米管光吸收散射截面的納米光學方法，並建立碳納米管吸收光譜-手性指數“周期表”。文章以第一作者發表在2014年的《美國科學院院報》；
  7. 首次在透射電子顯微鏡中實現了雙壁碳納米管場效應電晶體的原位電學性質測量。文章以第一作者發表在2009年的《美國化學會志》。
曾應邀在美國聯邦分析化學年會(FACSS 2011)，國際納米光譜學會議（Wonton 2013），美國材料學年會（MRS 2014）上做大會特邀報告；作為分會主席主持了2013美國三月物理年會的碳納米管光學會場（APS 2013）。

論文發表

  1. Shibin Deng, Jingyi Tang, Lixing Kang, Yue Hu, Fengrui Yao, Qiuchen Zhao, Shuchen Zhang, Kaihui Liu*, and Jin Zhang*, "High‐Throughput Determination of Statistical Structure Information for Horizontal Carbon Nanotube Arrays by Optical Imaging",Advanced Materials, 2016, 28, 2018
  2. Xu Zhou, Jingxin Cheng, Yubing Zhou, Ting Cao, Hao Hong, Zhimin Liao, Shiwei Wu*, Hailin Peng*, Kaihui Liu* and Dapeng Yu, "Strong Second-Harmonic Generation in Atomic Layered GaSe",J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 7994
  3. Lei Yang, Hao Hong, Qi Fu, Yuefei Huang, Jingyu Zhang, Xudong Cui, Zhiyong Fan, Kaihui Liu*, and Bin Xiang*, "Single-Crystal Atomic-Layered Molybdenum Disulfide Nanobelts with High Surface Activity",ACS Nano, 2015, 9, 6478
  4. Kaihui Liu, Xiaoping Hong, Sangkook Choi, Chenhao, Jin, Rodrigo B. Capaz, Jihoon Kim, Wenlong Wang, Xuedong Bai, Steven G. Louie, Enge Wang and Feng Wang*, "Systematic Determination of Absolute Absorption Cross-section of Individual Carbon Nanotubes",PNAS 2014, 111, 7564
  5. Kaihui Liu, Liming Zhang, Ting Cao, Chenhao Jin, Diana Qiu, Qin Zhou, Alex Zettl, Peidong Yang, Steven Louie, and Feng Wang*, "Evolution of Interlayer Coupling in Twisted MoS2 Bilayers",Nature Communications 2014, 5, 4966
  6. Liming Zhang, Kaihui Liu, Andrew Barnabas Wong, Jonghwan Kim, Xiaoping Hong, Chong Liu, Ting Cao, Steven G. Louie, Feng Wang*, and Peidong Yang*, "Three-Dimensional Spirals of Atomic Layered MoS2",Nano letters, 2014, 6418
  7. Kaihui Liu, Chenhao Jin, Xiaoping Hong, Jihoon Kim, Alex Zettl, Enge Wang, Feng Wang*, “Van der Waals-Coupled Electronic States in Incommensurate Double-walled Carbon Nanotubes”,Nature Physics 2014, 10, 1038
  8. Kaihui Liu, Xiaoping Hong, Qin Zhou, Chenhao Jin, Jinghua Li, Weiwei Zhou, Jie Liu, Enge Wang, Alex Zettl, Feng Wang*, “High-throughput Optical Imaging and Spectroscopy of Individual Carbon Nanotubes in Devices”,Nature Nanotechnology 2013, 8, 917
  9. Kaihui Liu, Xiaoping Hong, Muhong Wu, Fajun Xiao, Wenlong Wang, Xuedong Bai, Joel W. Ager, Shaul Aloni, Alex Zettl, Enge Wang and Feng Wang*, “Quantum coupled radial breathing oscillations in double-walled carbon nanotubes”,Nature Communications 2013, 4, 1375
  10. Kaihui Liu, Jack Deslippe, Fajun Xiao, Rodrigo Capaz, Xiaoping Hong, Shaul Aloni, Alex Zettl, Wenlong Wang, Xuedong Bai, Steven G. Louie, Enge Wang*, Feng Wang*, “An atlas of carbon nanotube optical transitions”,Nature Nanotechnology 2012, 7, 325
  11. Kaihui Liu, Wenlong Wang, Zhi Xu, Xuedong Bai*, Enge Wang*, Yagang Yao, Jin Zhang, Zhongfan Liu, “Chirality-Dependent Transport Properties of Double-Walled Nanotubes Measured in Situ on Their Field-Effect Transistors”,J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 62

獲獎記錄

  1. 2017年度北京市科學技術三等獎
  2. 2017年北京大學本科生科研優秀指導教師
  3. 2017年北京市優秀人才青年拔尖個人
  4. 2017年北京大學“黃廷芳/信和青年傑出學者獎”
  5. 2017年第三屆“納米之星”創新創業大賽團隊第一名，並獲技術領先獎
  6. 2016年“閃耀中國”十大新銳科技人物
  7. 2016年國家重大研發計畫課題組長
  8. 2015年自然科學基金委優秀青年基金
  9. 2014年中共中央組織部“青年千人”計畫
  10. 2009年北京市科學技術一等獎
  11. 2009年中國科學院優秀畢業生
  12. 2009年中國科學院三好學生標兵
  13. 2009年中國科學院朱李月華優秀博士生獎學金
  14. 2006-2008年中國科學院一等獎學金（三次）
  15. 2004年北京市優秀畢業生
  16. 2003年國家二等獎學金

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