Open Access Article
Physical Sience and Technical Research. 2023; 3: (2) ; 11-14 ; DOI: 10.12208/j.pstr.20230008.
Exploring teaching methods in Frontier experimental physics based on scanning tunneling microscopy
基于扫描隧道显微镜的前沿物理实验教学探究
作者：
贺佳琦1,
吴亮2,
丁皓璇3,
张鑫1,
朱文亮1,
高健智1,
潘明虎1,4 *
1 陕西师范大学物理学与信息技术学院 陕西西安
2 华中科技大学外国语学院 湖北武汉
3 英国伯明翰大学物理与天文学院 英国伯明翰
4 华中科技大学物理学院 湖北武汉
*通讯作者：
潘明虎,单位： 华中科技大学物理学院 湖北武汉；
发布时间: 2023-09-30 总浏览量: 776
PDF 全文下载
引用本文
摘要
本文基于扫描隧道显微镜系统，将相应的前沿学术研究成果引入到实验教学中，详细介绍了如何引导学生完成二维晶体材料C60的制备、结构表征与分析和电子态密度测量.利用前沿物理实验教学的方式，有助于学生深入理解热力学与统计物理和固体物理中晶畴、晶胞以及局域电子态密度等相关概念，提高学生学习理论知识的兴趣，锻炼学生的实践动手能力，促进学生自主学习的内驱力，同时这也符合国家关于教学内容体现创新性、前沿性与时代性的课程建设标准的要求。
关键词： 扫描隧道显微镜；实验物理教学；二维晶体生长
Abstract
Based on the technique of scanning tunneling microscope, this paper introduces the cutting-edge academic research results into experimental physics teaching, and exhibits in detail how to guide students to complete the preparation, structural characterization and analysis of two-dimensional crystal material C60 and the measurement of its electronic density of states. Combined with the experimental teaching method, it can help students deeply understand the related concepts of crystalline domain, unit cell and local electronic density of states in thermodynamics, statistical physics and solid-state physics, improve students' interest in theoretical learning, exercise students' practical ability and promote students' internal interests and motivation of self-directed learning. Consequently, it also meets the requirements of the national curriculum construction standard that the teaching content has to reflect the characteristic of innovation, cutting-edge and modernity.
Key words： Scanning tunneling microscopy; Experimental physics teaching; Two-dimensional crystal growth
参考文献 References
[1] 苗常青,赵二劳.理论与实践相结合的物理化学实验教学改革策略.轻工科技,2019,35(12):192-193.
[2] 刘利红.浅谈混合碱液实验教学中如何引导学生理论与实验相结合.广州化工,2015,43(12):210-211.
[3]何亦名,张炳申.我国技能型人才供给不足的制度分析[J].教育与职业,2008(02):9-12.
[4]楚兴丽,张岩星,杜爱慧.第一原理的原子热力学方法及反应相图分析[J].大学物理,2021,40(12):8-11.
[5] 宣锴.基于计算机仿真的扫描隧道显微镜原理分析[J].电子制作,2019(14):17-21.
[6] 黄思远,田焕芳,郑丁国,李中文,朱春辉,杨槐馨,李建奇.高时空分辨透射电子显微镜发展与应用[J/OL].世界科技研究与发展:1-17[2022-04-26].
[7] 方志刚,郝晓亮.新工科背景下地方高校学生创造能力培养研究[J].农业技术与装备,2021(07):115-116.
[8] 张善涛,洪毅,朱宏达,马建行,臧文成.扫描隧道显微镜的原理和应用.自然杂志,1999(06):346-351.
[9] 李斌,侯建国.扫描隧道显微镜在单分子科学中的应用.物理,2008(08):562-567.
[10] 凌双梅,高学农,尹辉斌.低温相变蓄热材料研究进展.广东化工,2007(03):48-55.
引用本文
贺佳琦, 吴亮, 丁皓璇, 张鑫, 朱文亮, 高健智, 潘明虎, 基于扫描隧道显微镜的前沿物理实验教学探究[J]. 物理科学与技术研究, 2023; 3: (2) : 11-14.