研究

表面科学在九州体育

斯坦福同步辐射光源光束线8-2处x射线吸收光谱（XAS）和x射线光电子能谱（XPS）超高真空室。

上图是SSRL光束线8-2处分析室的图像。腔室保持在5*10-10托的公称基本压力下。由于在8-2进行的表面敏感技术，包括x射线吸收光谱和x射线光发射光谱，需要超高真空条件。

表面科学

Wolcott实验室专注于块状和纳米级材料的表面及其在分子尺度上的修饰。该组有两个主要的研究重点，生物推力和能量推力，其统一的主题是理解表面（化学，电子，吸附）如何影响材料的性能。为了做到这一点，我们专注于一系列指导我们理解表面的技术，包括FTIR，拉曼光谱，电化学，x射线吸收光谱（XAS）和x射线光电子能谱（XPS）。XPS和XAS实验都是使用同步辐射进行的，是湾区的独特资产。斯坦福同步辐射光源（SSRL）是美国能源部的一个设施，是世界上同步加速器和线性加速器工作的主要场所之一。更多关于SSRL和SLAC的信息可以在这里找到：

SSRL

线性

氮空位中心金刚石

氮空位中心是金刚石晶格中由杂质引起的数百个色中心之一。NV中心的独特之处在于它具有具有特定光谱性质的多个氧化态，并且还原的NV中心电荷态具有基态三重态，允许光学检测到的磁共振（ODMR）。ODMR的强大之处在于它可以直接测量与NV中心电子相互作用的原子核或电子的磁矩。它类似于做核磁共振波谱（核磁共振），而不需要超导磁性和执行核磁共振（氦和液氮）所需的技术障碍。在未来，我们可能会看到基于NV金刚石的核磁共振光谱仪商业化，并将用于标准光学显微镜。使用可见光的脉冲序列可以应用于NV中心以读出自旋并记录T1或T2时间，可以在下面的hanh回波序列示例中看到。

替代能源生产

Wolcott实验室还专注于光电化学（PEC）和光伏（PV）电池中用于光子收集的半导体的表面特性。PEC电池可以转换电子或空穴固有的还原或氧化电位来做一些化学功。一个典型的例子是水的分裂（光解），形成氢气（H2）或氧气（O2），水作为燃料来源。由于电化学必须发生在电解质-半导体界面，因此表面化学在PEC水分解反应的机理和效率中起着重要作用。很多努力都是为了减少二氧化碳，转而使用甲烷等燃料和其他工业化学的前体。人工光合作用联合中心（JCAP）是加州理工学院和劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员之间的合作伙伴关系，其重点是太阳能燃料及其进入市场的技术突破。关于JCAP的更多信息可以在这里找到