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对话学者:里昂纳米技术研究所和里昂国立应用科学学院的 David Albertini 博士

作为 CNRS 的一名研究工程师,您是如何推动学术界的科学进步的?

我的工作(或者说是研究工程师的工作)包括几个方面。首先,我为其他研究人员提供实验上的支持,这要归功于我的专业技术和科学知识。在法国的科研体系中,最了解实验室仪器的往往是工程师或技术人员。我还会开发新的技术或程序,让我所维护和更新的显微镜发挥最大作用。我一直试图针对越来越复杂的样品获得最佳的分辨率,特别是在压电力响应显微镜 (PFM) 等模式下。
因此,可以说我的职责是传授知识、培训学生和研究人员,以及拓展显微镜的可能性,并将新的模式引入实验室。关于后面一点,一个很好的例证就是柔性材料的纳米力学双模态成像;HF2LI 锁相放大器将在这一工作中发挥重要作用!

您最近参与了哪些有趣的项目?

在超高真空 (UHV) 条件下使用 Omicron VT-AFM 是一种十分有趣的体验。今年夏天,我和 Alexander Singaevsky 利用开尔文探针力显微镜 (KPFM) 研究了不同温度下的氧化锌层:整个研究过程我们过得非常充实,因为我们在每一份新图像中都有一些新的发现。我们还和 Etienne Puyoo 一起用扫描焦耳膨胀显微镜进行了一项新的研究,这是一种在纳米尺度上进行热成像的间接方法。我们通过AFM 研究了材料在压力下的物理膨胀。借助 HF2LI,我们的研究取得了一些成果,但这一方法仍有待进一步开发。
我也喜欢将实验室最惯用的 PFM 模式发挥到极致。使用横向 PFM 模式在 KNNO 材料上获得高分辨率或通过电极执行 PFM 模式是很有意义的工作,因为这会为那些研究难度更高的材料提供灵感(例如我目前正在与 Nicolas Baboux 合作研究的 HZO材料)。

您已经使用 HF2LI 超过 6 年了,并且已经将它应用于多种实验场景:对于像您这样的工程师来说,这类仪器有什么优点?

当实验室拿到第一台 HF2LI 时,Brice Gautier 和我都很清楚要做什么,那就是 PFM 的频率跟踪。HF2LI 帮助我们实现了这一目标,我们在铁电材料的研究方面取得了不错的实验和科研进展。很快,我看到了在科研界分享这些知识的机会,因为我确信 HF2LI 在其他实验室也会越来越受欢迎。Michel Ramonda 也是 HF2LI 的用户,他成功将 HF2LI 用于接触共振 AFM,在 CNRS RéMiSoL 网络的资助下,我们倡议举办 PFM 和纳米力学研讨会。这一项目取得了不错的成效:我们现在已经形成了一支稳定的专家团体。例如,Denis Mariolle 搭建了单次扫描KPFM实验系统,我们在格勒诺布尔针对这一主题组织了研讨会。
深入了解 HF2LI 的功能还需要时间,但软件界面会随着每个版本的推出而不断改进,这对我们有很大的帮助。我觉得我目前对 HF2LI 的理解有限。但有一点我很清楚,那就是,对于双频共振跟踪 PFM 等模式,HF2LI 精度比较高,具有非常低的噪声并可最大限度发挥性能。

新冠疫情极大地影响了世界各地实验室的工作。您是否找到了远程控制实验、或者无需站在原子力显微镜前也能开展项目的方法?

今年 3 月,在第一次隔离期间,我最后悔的就是没有带一台 HF2LI 到家里,试着用它来连接 Python。多亏了 Adrianos Sidiras Galante,我才找到了补救的办法,他在我的指导下编写了 Zi² 程序:我们可以通过这款工具采集来自 HF2LI(与 Bruker Nanoscope V 电子设备同步)的信号,并将这些信号绘制成 AFM 图像。相关代码可在 GitHub 上获取。这次经历让我意识到,我应该把编程当成一份全职工作!

除了 AFM 编程,您还有哪些爱好?

自从 1994 年首次接触互联网以来,我一直保持着编写网站的爱好(例如为 RéMiSoL 网络论坛活动编写网站);在第一次隔离期间,我开始写个人博客介绍我的科研工作。我也喜欢打电子游戏,我的猫咪 Miù 还会和我一起玩。我喜欢听音乐,最近开始迷上了 HiFi 音乐系统 ,成了一名发烧友,我发现音乐也是一个宏大且科技含量相当高的领域!

David Albertini

David Albertini 博士是里昂纳米技术研究所 (INL) 和里昂国立应用科学学院 (INSA) 的一名研究工程师。

November 2020

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