正高级实验师 / 无 / 硕士生导师
研究方向:扫描探针显微镜(SPM)技术及其应用、仪器技术研发和科技成果转化
电子邮件:dingxd@mail.sysu.edu.cn

主要经历

现任中山大学物理学院正高级实验师。本科、硕士、博士均毕业于中山大学,一直在中山大学从事科研和教学工作。2002年晋升为高级工程师并获硕士研究生导师资格,分别于2008年、2010年两次到香港中文大学进行学术访问。曾主持国家自然科学基金面上项目、广东省科技计划项目、广州市科技计划项目等科研项目十多项,曾作为核心成员参加国家自然科学基金的仪器专项。目前承担国家自然科学基金的国家重大科研仪器研制项目“纳米线探针扫描近场光谱显微镜”的研究课题。

长期从事“扫描探针显微镜(SPM)技术及其应用”的研究,先后获微电子学与固体电子学、光学工程、集成电路工程、电力电子与电力传动等专业的硕士研究生导师资格。教学方面,主要承担过电子技术和实验课程的教学,其中本科生课程:电路分析、电子技术、微机原理与接口、数字信号处理与DSP器件、材料物理实验、近代物理实验、物理学专业实验,以及研究生课程:凝聚态物理实验方法、数字控制与信号处理、计算机系统及其应用、数字信号处理技术实践。

近年来开展科技成果转化,合作企业(www.zungwin.com)推出了SPM的新仪器产品。当前主要致力于开展国家重大科研仪器研制项目的研究和科技成果的转化应用,拟与项目合作团队联合招收若干名研究生(硕士和博士)、本科生、以及研究人员和科研助理,欢迎物理、光电、仪器、或计算机、材料等方向的优秀学生和专业人士加盟(dingxd@mail.sysu.edu.cn!

 

科研项目

  • 国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目,62527812,纳米线探针扫描近场光谱显微镜,2026/012030/12, 782.42 万元、在研、参加(中山大学课题负责人)。

  • 国家自然科学基金面上项目,61871410,大气环境双模静电力显微术高分辨成像的机理与方法研究,2019/012022/1263、已结题、主持。

  • 中山大学科技成果转化类项目,74130-18843231,多频率原子力显微镜技术的应用与产品转化,2019/01-2019/1230万元、已结题、主持

  • 广东省科技计划项目,2014A010104009,基于扫描探针显微镜的纳米加工与原位测量实验装置,2015/04-2018/0330万元、已结题、主持。
  • 广州市科技计划项目,201500010143,原子力显微镜中多频率成像技术的研究及应用,2015/04-2017/1220万元、已结题、主持。
  • 广东省教育部产学研引导项目,2011B090400376,光电材料纳米表征和特性调控的关键技术研究及产业化,2011/9-2013/1230万元、已结题、主持。
  •  广东省教育部产学研引导项目,2010B090400123,基于扫描探针显微镜的材料光电表征技术的研究、应用及商品化,2010/7-2012/640万元、已结题、主持。
  • 广州市科技攻关项目,2006Z3-D2071,扫描探针显微镜的损耗测量新技术及商品化,2006/1-2008/1240万元、已结题、主持。
  • 广东省科技计划项目(工业攻关)2005A10703001,原子分子识别的损耗型扫描探针显微镜技术及其应用研究,2005/10-2007/1220万元、已结题、主持。
  • 广东省纳米重大专项,A10703,介电探针扫描显微镜的研制,2001/12-2004/12120万元、已结题、参加(主持:张进修)。
  • 广东省科技攻关项目,C60110,共振吸收型测量仪器系列的研制,2001/10-2002/1210万元、已结题、主持。
  • 国家自然科学基金仪器专项,10027001,凝聚态物质中切变波共振吸收谱仪系列的研制,2001/1-2003/1260万元、已结题、参加(主持:张进修)。

 

技术专长

2001年起主要从事扫描探针显微镜(SPM)技术及其应用的研究。核心技术成果包括:①原子力显微镜(AFM)的多频率方法;② AFM的压电自感知探针技术;③ SPM的仪器测控技术及应用;④SPM的科技成果转化。较早开展了AFM的多频率方法的研究,先后将多频率方法应用到静电力显微镜(2009 年)、开尔文探针显微镜(2012 年)和磁力显微镜(2015 年),提高了其分辨率或灵敏度。

已获得与SPM相关的发明专利授权15件、登记计算机软件著作权3件。主持完成了“多频率原子力显微镜的研究应用” (2022年),获得2022年度中国分析测试协会科学技术奖(CAIA)一等奖。主持研制的教学型原子力显微镜已应用于本科实验教学,获得全国“物理实验教学自制仪器”一等奖(2022年8月)。

近年来致力于科技成果的转化,部分成果已转化为产品并推广应用。获得“中山大学科技成果转化类项目”的立项支持,合作承接企业(广州中源仪器技术有限公司,www.zungwin.com)新近推出了“自感知探针原子力显微镜”系列创新产品

 

研究论文(标*表示通讯作者)

Xidong Ding*, Tianci Chen, Yixiao Wu, Jian Chen, and Qing Fu. Improving the performance of rebalanced quartz tuning fork force sensors with tungsten tips for atomic force microscopy under ambient conditions. Rev. Sci. Instrum., 2026, 97:041303

Yongzhen Luo, Xidong Ding*, Tianci Chen, Tao Su, Dihu Chen. Measurement and Control System for Atomic Force Microscope Based on Quartz Tuning Fork Self-Induction Probe, Micromachines, 2023, 14: 227-1-227-16 

Yongzhen Luo, Guocong Lin, Xidong Ding*, Tao Su. The detection of buried nanopillar based on electrostatic force microscopy simulation, AIP Advances, 2022, 12(6): 065211-1-065211-11

X. D. Ding*, P. F. Gao, L. B. Zhao, and G. C. Lin. Reconstruction of electrostatic force microscopy image for nanoscale potential distributions with potential steps. Meas. Sci. Technol., 2017.5,28(5):055005

Honglei Xu, Liangbing Zhao, X. D. Ding*, Guocong Lin, and Dihu Chen. Numerical studies on sub-10 nanometer resolution imaging in electrostatic force microscopy. Integrated Ferroelectrics, 2017.11., 182(1),148-160

D. Z. Liu, X. D. Ding*, H. L. Xu, G. C. Lin, and D. H. Chen. Chen. Improving lateral resolution of ambient electrostatic force microscopy by intermittent contact method. Integrated Ferroelectrics, 2016,169:1

D. Z. Liu, K. X. Mo, X. D. Ding*, L. B. Zhao, G. C. Lin, Y. L. Zhang, and D. H. Chen*, Secondary resonance magnetic force microscopy using an external magnetic field for characterization of magnetic thin films. Appl. Phys. Lett., 2015, 107(10): 1033110. 

C. Li, X. D. Ding*, C. X. Deng, D. H. Bao. Observing the resistive switching of MgZnO thin film via conducting atomic force microscopy. Journal of Nanosci. and Nanotechnol., 2013, 13(2):766-770.

X. D. Ding*, C. Li, Z. W. Liang, and G. C. Lin. Resonant multi-frequency method for Kelvin probe force microscopy in air. Meas. Sci. Technol., 2012, 23:105402.

X. D. Ding, Y. Z. Wang, X. M. Xiong, X. S. Du, and J. X. Zhang*. Measurement of shear strength for HOPG with scanning tunneling microscopy by thermal excitation method. Ultramicroscopy, 2012, 115(1):1-6

X. D. Ding*, J. An, J. B. Xu*, C. Li, and R. Y. Zeng. Improving lateral resolution of electrostatic force microscopy by multi-frequency method under ambient conditions. Appl. Phys. Lett., 2009, 94(22): 223109.

丁喜冬*, 蔡志岗赵亮兵. 采用自感应探针的原子力显微镜教学仪器. 2022.4. 物理实验. 42(4): 29.

何万贤, 梁仲文丁喜冬*. 多频率开尔文探针力显微镜的设计光电工程. 2015, 42(11): 31-36.

郑显义, 陈环傅刚, 曾荣耀丁喜冬*. 基于原子力显微镜的微桥机械特性测量. 半导体技术. 2012, 37(1): 584-588.

黄龙飞, 丁喜冬*. 扫描探针显微镜中数据格式的分析及转换程序的设计. 电子显微学报. 2011, 30(3): 215-221.

 

荣誉获奖

(1) 教学型原子力显微镜在“第十一届全国高等学校物理实验教学研讨会”上获得教学仪器评比一等

奖。完成人员:丁喜冬、蔡志岗、王自鑫、罗永震。获奖日期:20228

 

(2) 多频率原子力显微术及其在新材料和器件研究中的应用中国分析测试协会, 2022年度中国分析测试协会科学技术奖(CAIA)一等奖。完成人员:谢伟广、龚力、丁喜冬、周洋、时婷婷、黎晋良、陈科、罗永震、刘彭义、陈建

 

(3) 科学技术成果评价/技术鉴定成果:

① 成果名称:多频率原子力显微镜技术的研究应用;评价结果:整体技术达到国际先进水平,大气环境下EFMMFM的空间分辨率被鉴定为达到国际领先水平;主持评价单位:广东省材料研究学会;评价日期:2022.6.24. 完成人员:丁喜冬、谢伟广、罗永震、龚力、肖章武等13人。

② 成果名称:损耗型探针扫描显微镜;鉴定结果:达到国际先进产品的水平;主持单位:广东省科技厅;鉴定日期:2005.1.20.    完成人员:丁喜冬,熊小敏、张进修、杨森、冯天恩、杜贤算。

③ 成果名称:凝聚态物质的切变波共振吸收谱仪系列;主持单位:国家自然科学基金委;鉴定日期:2001.12.20. 完成人员:张进修、熊小敏、丁喜冬、林国淙、黄元士。

 

(4) 部分标准清单:

中国标准主要起草人:陈建、龚力、丁喜冬、谢方艳、洪松、张卫红、张浩表面分析化学:扫描探针显微镜数据传输格式, GB/T 36052-2018, 全国微束标准化委员会, 2018-3-15

中国标准主要起草人:龚力杨慕紫陈瑜张浩谢伟广谢方艳丁喜冬陈建;《表面化学分析扫描探针显微术用于二维掺杂物成像等用途的电扫描探针显微镜(ESPM,如SSRMSCM)空间分辨的定义和校准》,GB/T 43661-2024,颁布时间: 2024-03-15, 实施时间: 2024-10-01.

团体标准主要起草人:丁喜冬、肖章武、赵亮兵、陈建、龚力、谢伟广、刘金超等表面化学分析扫描探针显微镜数据存储格式,TGAIA 033-2025, 广东省分析测试协会, 2025-5-25, 2025-06-04实施

 

(5) 部分发明专利清单:

丁喜冬罗永震杨天保谢伟广粟涛陈弟虎陈建一种原子力显微镜探针的品质因数调整方法和装置, 2022-2-14, 中国, ZL202210134118.8

丁喜冬谢伟广陈建刘彭义陈弟虎罗永震原子力显微镜系统及其电流检测方法, 2022-12- 30, 中国, ZL 202110246800.1

丁喜冬罗永震陈弟虎黄臻成林国淙文锦辉原子力显微镜探针及其制作方法, 2021-10- 22, 中国, ZL202010612508.2 

丁喜冬冯昊轩陈弟虎王自鑫郭建平一种模拟数字混合结构的锁相放大器及其锁相放大方法, 2017-2, 中国, ZL201410245054.4

丁喜冬一种纳米磁性材料的测量装置及其方法, 2019-5-14, 中国, ZL 201610061692.X

丁喜冬蔡光亚陈弟虎罗永震郭建平张曰理一种基于三维实体模型的三角形表面网格生成方法中国发明专利专利号: 201510555668.7; 授权日: 2018.6.19. 

丁喜冬许建斌张进修一种静电力显微镜及其测量方法, 2010-12-29, 中国, ZL 200910037448.X(专利)

丁喜冬张进修曾荣耀一种振动样品的扫描隧道显微镜及其测量方法中国发明专利授权号:ZL 2008101984 78.4; 授权日: 2011.3.2. 

 

主要兼职

中国微米纳米技术学会微纳米测量与仪器分会理事;

广东省分析测试协会表面分析专业委员会委员;

广东省半导体装备及零部件学会理事