侯建国

  侯建国,1959年10月29日出生于福建省平潭县,1978年到1989年在中国科学技术大学学习并获得凝聚态物理专业博士学位。1988年至1995年,他先后在苏联科学院结晶学研究所、中国科学院福建物构研究所、美国加州大学Berkeley分校、美国Lawrence Berkeley国家实验室材料科学部、美国Oregon州立大学化学系从事科学研究工作。1995年起任中国科学技术大学教授,先后任中国科学院结构分析重点实验室主任、中国科学技术大学理化科学中心主任。2000年任中国科学技术大学副校长。2001年9月起任中国科学技术大学校友总会会长。2003年当选为中国科学院院士。2004年8月起兼任合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)常务副主任。2004年11月当选为第三世界科学院院士。2005年9月任中国科学技术大学常务副校长。 
  侯建国教授长期从事物理化学领域尤其是富勒烯分子与相关材料的研究工作,特别是在过去十年,他在利用高分辨率扫描隧道显微镜(STM)研究单分子几何结构和电子结构的表征和操纵方面开展了系统的研究,取得了一系列成果,为单分子物理化学领域的研究做出了理论和实验上的重要贡献。主要成果如下。 
一、单分子的高分辨表征 
侯建国教授利用分子自组装技术有效隔绝衬底与C60之间的相互作用,在国际上首次获得能分辨碳-碳单键和双键的C60单分子扫描隧道显微镜图像,还发现了完全由C60分子取向不同所引起的二维C60点阵的新的取向畴界结构,沿该畴界无结构缺陷存在,不同于传统理论描述的畴界起因,侯建国教授也从实验和理论两方面论证了STM对单分子直接成像的可能性与限制因素。英国《自然》杂志审稿人高度评价本项工作:“在该项工作中,作者们思路清晰地论述了一项构思巧妙、实验严谨的研究工作。……这个发现是非常独特的。我认为这项研究的实验结果及其解释都很有说服力。……这项工作本身就是如此的独立和完善。”该成果被两院院士评为2001年度中国科学十大进展。 
  侯建国教授发展了一种实验与理论相结合确定单分子吸附取向的方法,通过高分辨STM图像以及扫描隧道谱(STS)研究了C60分子在Si(111)-(7×7)表面不同吸附位置的局域电子态密度,结合密度泛函理论模拟,确定了C60单分子在Si表面的吸附取向与局域电子态。成果被美国物理学会新闻图片网以“Buckyball Orientation”为题做了介绍,这是该新闻网自1996年成立以来首次发布大陆科学家的研究成果,该成果还被评为1999年中国十大基础研究进展。 
  侯建国教授利用扫描隧道电流微分谱测量技术结合理论模拟,实现了同时对Dy@C82单分子电子态位置和能量空间的高分辨表征,可以由探测的单分子杂化电子态推论出金属原子Dy在碳笼内的相对位置。该成果被美国《物理评论快报》审稿人评价为:“该工作具有重大意义,其建立的新技术有极高的科学价值”。 
  以上系列成果发展和完善了STM的单分子高分辨显微学方法。 
二、单分子电子结构的调控 
  研究原子分子体系的磁性,不仅可以更深入了解量子态杂质的物理性质,还将为未来的基于单个自旋的量子信息和自旋电子学应用提供基础。利用单分子化学反应来实现和控制单个分子特殊物理性质如磁性等一直是未能实现的前沿难题。侯建国教授利用局域选键化学反应,借助STM成功地对吸附于金属表面的钴酞菁分子进行了“单分子手术”,切割掉Au(111)表面的钴酞菁(简称CoPc)分子苯环周围的8个氢原子,从而使该分子由于物理吸附而淬灭的磁性得以恢复,呈现出近藤(Kondo)效应。这项研究工作使得单分子的空间结构和电子结构产生变化,从而改变和调控中心离子的自旋态,实现了对单分子磁性的控制,对于单分子操纵和分子尺度上量子态调控具有重要的意义。成果在《科学》杂志发表后,被美国加州大学Berkeley分校的M.F.Crommie 教授以“调控单分子磁性”为题在该杂志同期的“透视”栏目为这一工作撰写文章进行高度评价:“这里作者们展示了如何改变单个分子的自旋属性……将(对单分子的)调控能力提高到一个新的台阶”。美国化学学会也在其网站以“利用分子手术对单分子磁性调制”为题对该成果作了评论。本研究成果还被评选为2005年度中国十大科技进展。 
  侯建国教授共发表论文约200篇,包括Nature 2篇、Science 2篇、J.Amer.Chem.Soc.4篇、Phys.Rev.Lett 7篇,论文已被他引1400余次,还申请并获取专利十余项。他在科学研究中所取得的一系列重要成果,使他成为一位在物理化学领域学术前沿具有国际影响的学者。他多次应邀在国际真空协会年会、国际纯化学与应用化学联盟年会、美国物理年会、美国材料年会等重要的国际学术会议上做大会报告和邀请报告。获国家杰出青年科学基金奖、中国科学院和安徽省自然科学奖一等奖、国家自然科学奖二等奖、香港求是科技基金会杰出青年学者奖、中国分析测试协会CAIA奖特等奖、海外华人物理学会“亚洲成就奖”等多项奖励,并荣获中科院有突出贡献的中青年专家等荣誉称号。侯建国教授目前的主要社会兼职有国际真空科技与应用联盟执委会委员,国际纯粹与应用化学联盟名誉委员,第七届中国科协委员,中国真空学会理事长,中国物理学会常务理事,中国材料研究学会理事;他还兼任Progress in Surface Science、Journal of Nanoscience and Nanotechnology、International Journal of Nanotechnology、International Journal of Nanoscience等国际科技期刊以及《中国科学》、《中国化学物理》等杂志的编委和责任编辑。
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