Franz Josef Gießibl (nacido el 27 de mayo de 1962 en Amerang ) es un físico alemán y profesor universitario en la Universidad de Regensburg .
La vida
Giessibl estudió física de 1982 a 1987 en la Universidad Técnica de Munich y en Eidgenössische Technischen Hochschule Zürich . Recibió un diploma en física experimental en 1988 con el profesor Gerhard Abstreiter y continuó con un doctorado en física con el premio Nobel Gerd Binnig en el IBM Physics Group Munich en microscopía de fuerza atómica . Después de presentar su tesis doctoral a fines de 1991, continuó durante 6 meses como becario postdoctoral en IBM Physics Group Munich y se mudó a Silicon Valley para unirse a Park Scientific Instruments, Inc como científico senior y luego director de productos de vacío desde mediados de 1992 hasta finales de 1994. Se incorporó a la oficina de Múnich de la empresa de consultoría de gestión McKinsey & Company de 1995 a 1996 como asociado senior. Durante ese tiempo, inventó el sensor qPlus , una nueva sonda para microscopía de fuerza atómica y continuó el trabajo experimental y teórico sobre el microscopio de fuerza en la cátedra del profesor Jochen Mannhart en la Universidad de Augsburg, donde recibió una habilitación en 2001.
En 2006, se incorporó a la facultad del Departamento de Física de la Universidad de Regensburg en Alemania. [1] Desde aproximadamente 2005, colaboró con los grupos de microscopía de túnel de barrido del Centro de Investigación IBM Almaden y el Laboratorio de Investigación de IBM Zurich y desde aproximadamente 2010 con el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología para ayudar a establecer microscopía de túnel de barrido combinada y microscopía de fuerza atómica a ultrabajo temperaturas. Fue miembro visitante en el centro de nanociencia y tecnología (CNST) del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología y profesor invitado en la Universidad de Maryland, College Park desde el otoño de 2015 hasta la primavera de 2016.
Algunas de las imágenes experimentales y simuladas de Giessibl inspiraron las ediciones impresas en offset Erster Blick (2000) [2] y Graphit (2004) del artista visual Gerhard Richter . [3]
Franz Giessibl está casado y tiene dos hijos.
Contribuciones científicas
Giessibl pasó la mayor parte de su carrera profesional mejorando la microscopía de fuerza atómica, [4] [5] [6] [7] [8] y publicó artículos sobre experimentos innovadores, [9] [10] instrumentación [11] y fundamentos teóricos [12 ] [13] de microscopía de fuerza atómica. Giessibl es el inventor del sensor qPlus , [14] [15] un sensor para microscopía de fuerza atómica sin contacto que se basa en un voladizo de cuarzo. Su invención ha permitido que la microscopía de fuerza atómica obtenga resolución espacial subatómica en átomos individuales y resolución submolecular en moléculas orgánicas. Hoy en día, el sensor qPlus se utiliza en muchos microscopios de fuerza atómica comerciales y caseros.
- 1992: Construyó el primer microscopio de fuerza de baja temperatura para vacío ultra alto con Gerd Binnig (asesor de doctorado) y Christoph Gerber (FJ Giessibl, C. Gerber, G. Binnig, Journal of Vacuum Science and Technology B 1991 y obtuvo resolución atómica en KBr con que (FJ Giessibl, G. Binnig, ultramicroscopía 1992) . KBr tiene una reactividad muy baja, sin embargo, había que superar para obtener resolución atómica principales desafíos tales como salto a contacto de punta del AFM y la muestra.
- 1992: Se propuso un mecanismo que permite la resolución atómica en AFM Phys Rev B sin contacto ( 1992) .
- 1994: Resolvió el problema de la obtención de imágenes de muestras reactivas y obtuvo por primera vez resolución atómica en Silicon 7x7 mediante microscopía de fuerza utilizando microscopía de fuerza atómica de modulación de frecuencia en modo sin contacto con grandes amplitudes (Science 1995) .
- 1996: Inventó el sensor qPlus, un sensor de cuarzo AFM con autodetección que es autodetector (efecto piezoeléctrico), altamente estable en frecuencia y lo suficientemente rígido como para permitir amplitudes de oscilación sub-Angstrom (Patentes DE19633546, US6240771, Appl. Phys. Lett. 1998 ) .
- 1997: Introduce una fórmula que conecta cambios de frecuencia y fuerzas para grandes amplitudes (Phys Rev B 1997) .
- 2000: Obtiene resolución espacial atómica usando el sensor qPlus ( Appl. Phys. Lett. 2000 ).
- 2000: Observa la resolución subatómica en las características de las puntas (FJ Giessibl, S. Hembacher, H. Bielefeldt, J. Mannhart, Science 2000) .
- 2001: Inventa un algoritmo para deconvolucionar las fuerzas de los cambios de frecuencia ( Appl Phys Lett 2001. ).
- 2003: Se publica una versión ampliada de su tesis de habilitación en Reviews of Modern Physics (RMP 2003).
- 2003: Obtiene microscopía de fuerza lateral resuelta atómicamente (FJ Giessibl, M. Herz, J. Mannhart, PNAS 2003).
- 2004: Logra una resolución sub-Angstrom en las características de la punta usando un sensor qPlus en un AFM de baja temperatura usando microscopía de fuerza armónica más alta (S. Hembacher, FJ Giessibl, J. Mannhart, Science 2004).
- 2005-2008: ayuda a extender la tecnología de sensores qPlus a IBM Research Laboratories Almaden y Rüschlikon, lo que lleva a mediciones de fuerzas que actúan durante la manipulación atómica (M. Ternes, CP Lutz, C. Hirjibehedin, FJ Giessibl, A. Heinrich , Science 2008 ) y cargas de un solo electrón en átomos de oro individuales (Science 2009).
- 2012: introduce la identificación del átomo frontal de monóxido de carbono (COFI), un método para la caracterización atómica y subatómica de las puntas de las sondas de exploración (J. Welker, FJ Giessibl, Science 2012).
- 2013: Observa evidencia de interacción de supercambio y datos de muy bajo ruido de interacciones de intercambio entre puntas de CoSm y NiO antiferromagnético (F. Pielmeier, FJ Giessibl, Phys. Rev. Lett. 2013).
- 2013: Observa la resolución atómica en condiciones ambientales sin preparación especial de la muestra (D. Wastl, AJ Weymouth, FJ Giessibl, Phys. Rev. B 2013).
- 2014: Medición de las interacciones CO-CO mediante microscopía de fuerza lateral (AJ Weymouth, T. Hofmann, FJ Giessibl, Science 2014).
- 2015: Resolución atómica de pocos grupos de átomos metálicos y resolución subatómica de átomos de un solo metal (M. Emmrich et al., Science 2015).
- 2016: espectroscopia de tunelización inelástica simultánea y AFM (N. Okabayashi et al., Phys. Rev. B 2016) , AFM con puntas superconductoras (A. Peronio, FJ Giessibl, Phys. Rev. B 2016) , AFM multifrecuencia con sensores qPlus bimodales ( H. Ooe y col., Appl Phys Lett 2016 ).
- 2018: La espectroscopia de tunelización inelástica simultánea y AFM muestra un efecto de debilitamiento de enlaces ( N. Okabayashi et al., PNAS 2018 ).
- 2018: Estudio conjunto con el grupo John Sader sobre esquemas de deconvolución de fuerza bien y mal planteados ( J. Sader, B. Hughes, F. Huber, FJ Giessibl, Nature Nanotechnology 2018 ).
- 2019: artículo de revisión sobre sensores y aplicaciones qPlus ( Revisión de instrumentos científicos 2019 ).
- 2019: Observación de la transición de fisisorción a quimisorción, resolución subatómica de átomos individuales de Fe y Cu en experimentos y DFT ( (Huber et al, Science 2019 ).
Publicaciones Seleccionadas
- Giessibl, FJ; Binnig, G. (1992). "Investigación del plano de escisión (001) del bromuro de potasio con un microscopio de fuerza atómica a 4,2 K en vacío ultra alto" (PDF) . Ultramicroscopía . 42 (5682): 281. doi : 10.1016 / 0304-3991 (92) 90280-w .
- Giessibl, FJ (1995). "Resolución atómica de la superficie de silicio (111) - (7x7) por microscopía de fuerza atómica" (PDF) . Ciencia . 267 (5194): 68–71. Código Bibliográfico : 1995Sci ... 267 ... 68G . doi : 10.1126 / science.267.5194.68 . PMID 17840059 . S2CID 20978364 .
- Giessibl, FJ (1997). "Fuerzas y cambios de frecuencia en microscopía de fuerza dinámica de resolución atómica" . Phys. Rev. B . 56 (24): 16010–16015. Código Bibliográfico : 1997PhRvB..5616010G . doi : 10.1103 / PhysRevB.56.16010 .
- Giessibl, FJ (2003). "Avances en microscopía de fuerza atómica". Rev. Mod. Phys . 75 (3): 949–983. arXiv : cond-mat / 0305119 . Código Bibliográfico : 2003RvMP ... 75..949G . doi : 10.1103 / RevModPhys.75.949 . S2CID 18924292 .
- Hembacher, S. (16 de julio de 2004). "Microscopía de fuerza con sondas Light-Atom" (PDF) . Ciencia . 305 (5682): 380–383. Código bibliográfico : 2004Sci ... 305..380H . doi : 10.1126 / science.1099730 . PMID 15192156 . S2CID 6591847 .
- Ternes, M .; Lutz, CP; Hirjibehedin, CF; Giessibl, FJ; Heinrich, AJ (22 de febrero de 2008). "La fuerza necesaria para mover un átomo en una superficie" (PDF) . Ciencia . 319 (5866): 1066–1069. Código Bibliográfico : 2008Sci ... 319.1066T . doi : 10.1126 / science.1150288 . PMID 18292336 . S2CID 451375 .
- Gross, L .; Mohn, F .; Liljeroth, P .; Repp, J .; Giessibl, FJ; Meyer, G. (11 de junio de 2009). "Medición del estado de carga de un Adatom con microscopía de fuerza atómica sin contacto". Ciencia . 324 (5933): 1428–1431. Código Bibliográfico : 2009Sci ... 324.1428G . doi : 10.1126 / science.1172273 . PMID 19520956 . S2CID 1767952 .
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- Weymouth, AJ; Hofmann, T .; Giessibl, FJ (6 de febrero de 2014). "Cuantificación de la rigidez molecular y la interacción con microscopía de fuerza lateral" (PDF) . Ciencia . 343 (6175): 1120–1122. Código Bibliográfico : 2014Sci ... 343.1120W . doi : 10.1126 / science.1249502 . PMID 24505131 . S2CID 43915098 .
- Emmrich, M .; et al. (19 de marzo de 2015). "La microscopía de fuerza de resolución subatómica revela la estructura interna y los sitios de adsorción de pequeños grupos de hierro" (PDF) . Ciencia . 348 (6232): 303–307. Código Bibliográfico : 2015Sci ... 348..308E . doi : 10.1126 / science.aaa5329 . hdl : 10339/95969 . PMID 25791086 . S2CID 29910509 .
- Huber, F .; et al. (12 de septiembre de 2019). "Formación de enlaces químicos que muestra una transición de fisisorción a quimisorción" . Ciencia . 365 (6462): 235–238. Código bibliográfico : 2019Sci ... 365..235E . doi : 10.1126 / science.aay3444 . PMID 31515246 . S2CID 202569091 .
Premios y honores
- 1994: Premio R&D 100 (junto con Brian Trafas) [16]
- 2000: Deutscher Nanowissenschaftspreis [17]
- 2001: Rudolf-Kaiser-Preis [18]
- 2009: Karl Heinz Beckurts-Preis [19]
- 2010: Ehrenfest Kolloquium Leiden (Países Bajos) [20]
- 2013: Zernike Kolloquium Groningen (Países Bajos) [21]
- 2014: Premio Joseph F. Keithley por los avances en la ciencia de la medición de la Sociedad Estadounidense de Física [22]
- 2015: Premio Rudolf-Jaeckel de la Sociedad Alemana de Vacío [23]
- 2016: Premio Feynman del Instituto Forestal en Nanotecnología [24]
Referencias
- ^ "Lehrstuhl Prof. Dr. Franz J. Gießibl - Universität Regensburg" . www.uni-regensburg.de .
- ^ Entrada del 26 de julio de 2000 en https://www.gerhard-richter.com/en/chronology/
- ^ Nielsen, KH (2008). "Nanotecnología, desenfoque y tragedia en obras recientes de Gerhard Richter". Leonardo . 41 (5): 484–492. doi : 10.1162 / leon.2008.41.5.484 . S2CID 57561154 .
- ^ "Nanophysik: Atome unterm Mikroskop" . Spiegel en línea . 27 de julio de 2000.
- ^ pop (23 de enero de 2003). "Nanophysiker Franz Gießibl hantiert mit Apfelsinen" . Die Welt - a través de www.welt.de.
- ^ Chang, Kenneth (22 de febrero de 2008). "Los científicos miden lo que se necesita para empujar un solo átomo" . The New York Times .
- ^ "Microscopía de sonda de barrido: de lo sublime a lo ubicuo" . Cartas de revisión física . 2 de mayo de 2016.
- ^ "Las ediciones del aniversario de Nature Nanotechnology de marzo y abril de 2016 marcan el aniversario de una serie de descubrimientos clave en la historia de la nanotecnología" (PDF) .
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- ^ Giessibl, FJ; Hembacher, S .; Bielefeldt, H .; Mannhart, J. (2000). "Características subatómicas en la superficie de silicio (111) - (7x7) observadas por microscopía de fuerza atómica" (PDF) . Ciencia . 289 (5478): 422–425. Código Bibliográfico : 2000Sci ... 289..422G . doi : 10.1126 / science.289.5478.422 . PMID 10903196 .
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- ^ Premio R&D 100 1994 de la revista R&D
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- ^ "Ganador del premio Keithley 2014" . www.aps.org .
- ^ Kopnarski, Michael (2015). "Rudolf Jaeckel-Preis 2015 y Prof. Dr. Franz J. Gießibl". Vakuum en Forschung und Praxis . 27 (5): 38. doi : 10.1002 / vipr.201590050 .
- ^ Administración. "Premios de Prospectiva" . Instituto de Prospectiva .
enlaces externos
- Franz J. Giessibl en Google Scholar
- Blog de nanociencia de Mark Wendman