东京大学 Koudai Tabata 博士应邀作学术报告
刘童
2026年10月22日，应我院周武教授邀请，东京大学 Koudai Tabata 博士为国科大师生作了题为《Development of Local Atomic Vibration Observation Methods in STEM: From Segmented to Pixelated Detectors》的学术报告。
在报告的第一部分，Tabata 博士介绍了分割探测器在原子各向异性振动观测中的作用。利用沿纵向和横向布置的探测器扇区所获信号的差值，可以直接观察到 Ba8Ga16Ge30 笼状热电材料中客体 Ba（Ba2）原子的各向异性振动。Tabata 博士从热漫散射（TDS）的物理机制出发，说明原子各向异性振动会使 TDS 在不同方位角上受到不同程度的调制，而不同探测器扇区的差分信号正可以提取这一各向异性，并结合实验数据进行了验证。该工作与差分相位衬度（DPC）类似，利用分割探测器不同扇区的差分信号；但这里提取的是高角 TDS 的方位各向异性，而非 DPC 所测量的相位梯度。它使研究者能够在原子尺度上直观地观察原子各向异性振动，为理解材料热振动提供了直接观测手段。
在报告的第二部分，Tabata 博士将电子束聚焦到 Si [110] 取向的两列 Si 原子柱中间；电子波经两列原子柱通道化后，在出射面形成两个相干波源，并在远场会聚束电子衍射（CBED）图样中产生干涉条纹。利用扫描透射电子显微镜（STEM），他实现了原子尺度的双缝干涉实验；这一将原子柱作为“双缝”的思路引起了在场师生的浓厚兴趣。随后，Tabata 博士通过分析干涉条纹的可见度，特别是高阶条纹的衰减，研究了两列 Si 原子柱热振动的相关性。两列原子柱独立振动时，高阶干涉条纹的可见度会明显下降；当两列原子柱的振动存在相关性时，高阶条纹则得以保留。实验中可观察到第 3 级干涉条纹，且条纹在 300–900 K 范围内保持可见；实验结果与相关振动模型的模拟结果一致。该工作为理解热输运和半导体散热等问题提供了新的原子尺度研究手段。
本次报告在雁栖湖校区举行，吸引了众多师生参加。报告结束后，多位师生与 Tabata 博士就报告内容进行了交流讨论。
报告人 Koudai Tabata 博士于 2026 年在东京大学获得工学博士学位，目前为东京大学特别研究员（JSPS 特别研究员）。他的主要研究方向为：结合分割探测器（segmented detectors）与四维扫描透射电子显微术（4D-STEM）发展先进成像方法，并在原子尺度上观测功能材料中的局域原子振动。
