特任研究员,样品传输&环境&测试专业组组长
主要研究方向:先进光源大科学装置气液固以及原位工况样品传输,样品环境,样品表征;超快电子衍射;超快非线性谱学
教育及工作背景
2007-2011 山东大学物理学院学士
2011-2013 华东师范大学/上海太阳能电池研究与发展中心免试研究生(导师:褚君浩院士)
2013-2018 德国电子同步加速器研究所自由电子激光科学中心 博士(导师:Henry N. Chapman院士 / Jochen Küpper教授)
2018-2020 德国马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所 博士后(合作导师:R. J. Dwayne Miller院士)
2020-2025 德国杜伊斯堡-埃森大学青年研究员(合作导师:R. Kramer Campen教授)
2025-2026 德国多特蒙德工业大学DELTA同步辐射光源中心永久职位
2026-至今 上海科技大学大科学中心 特任研究员 / 样品传输&环境&测试专业组组长
荣誉和奖励
1. 2013年荣获德国电子同步加速器研究所DESY亥姆霍兹研究生院赫兹奖(Joachim Herz Fellow);
2. 2015和2016年连续两年荣获德国电子同步加速器研究所PIER亥姆霍兹研究生院最佳学术海报奖;
3. 荣获国家优秀自费留学生奖学金:国家留学基金委设立奖励非公派在国外攻读或获得博士学位的优秀海外科研人员;
4. 2022年荣获德国杜伊斯堡-埃森大学纳米中心(CENIDE)早期职业生涯奖:奖励博士毕业四年内在物理学、化学或工程学科取得突出学术成绩的青年学者;
研究领域:先进光源大科学装置气液固以及原位工况样品传输,样品环境,样品表征;超快电子衍射;超快非线性谱学
1,先进光源大科学装置气液固以及原位工况样品传输&样品环境&样品表征
先进光源大科学装置上的用户端实验按样品种类可大致分为气相,液相,固相,等离子体,表界面等。样品环境则涉及温度,磁场,电场,光场,应力场等原位和工况复杂环境。由于XFEL的脉冲能量高,峰值功率强,易对样品造成辐照损伤,样品传输专业组的目标是针对XFEL高脉冲能量,强峰值功率和高重复频率的特性,开发适用于高重频XFEL的气液固样品传输方案和适用不同类型实验的样品环境,并对开发的样品束源进行表征以支撑实验站用户实验,产出高水平成果。
代表性成果:
(1) M. Kayanattil, Z. Huang, D. Gitaric, S. W. Epp, “Rubber-like elasticity in the laser-driven free surface flow of a Newtonian fluid”, PNAS, 2023, 120(27): e2301956120.
(2) Z. Huang, D. A. Horke, and J. Küpper, “Laser-induced acoustic desorption of thermally stable and unstable biomolecules”, 2020, arXiv:1811.05925 [physics].
(3) Z. Huang, “Development and Characterization of a Laser-Induced Desorption Source for FEL Experiments”, Doctoral dissertation, University of Hamburg, 2019.
(4) Z. Huang, T. Ossenbrüggen, I. Rubinsky, M. Schust, D. Horke, and J. Küpper,“Development and characterization of a laser-induced acoustic desorption source”, Analytical Chemistry, 2018, 90(6): 3920-3927.
2,超快电子衍射
超快电子衍射可以实时观测样品中电子态,原子核/晶格位置,声子以及它们之间耦合的超快动力学过程。由于在原子散射截面,轻元素敏感程度上的不同,超快电子衍射技术可以与超快X射线散射技术形成非常好的互补。将深度参与高重频MeV超快电子衍射装置的建设和成果产出。
代表性成果:
(1) Z. Huang, X. Cheng, H. Daoud, W. Song, R. J. D. Miller, and R. K. Campen,“Femtosecond photo-induced displacive phase transition in Sb2Te (group 2) phase-change material”, 2026, arXiv:2510.16568 [physics].
(2) Z. Huang, M. Kayanattil, S. A. Hayes, and R. J. D. Miller, “Picosecond infrared laser driven sample delivery for simultaneous liquid-phase and gas-phase electron diffraction studies”, Structural Dynamics, 2022, 9(5):054301 (Featured Article).
3,超快二阶非线性谱学
传统的真空表界面表征技术:比如低能电子衍射/俄歇电子能谱,可以获取样品表面原子层的高空间分辨结构,表面原子层的化学元素信息等;程序升温脱附谱仪,可以测量样品表面吸附物的表面浓度、脱附活化能、脱附时的表面反应过程等。得益于激光技术的发展而出现的基于非线性光学原理的飞秒时间分辨和频振动光谱,可以获取表面原子层或吸附物质的振动信息,以及振动激发态的飞秒动力学演化过程等,为表界面科学领域提供了研究表界面样品在平衡态或非平衡激发态下的独特方法。超快二阶非线性谱学由于有特定的界面敏感性,在超高真空表界面,电化学和催化表界面工况探测上有显著的优势,适用于研究发生在表界面的超快动力学过程。
代表性成果:
(1) Z. Huang, M. Bridger, O. A. Naranjo-Montoya, A. Tarasevitch, U. Bovensiepen, Y. Tong and R. K. Campen, “A femtosecond resolved view of vibrationally assisted electron transfer across the metal/aqueous interface”, 2026, arXiv: 2304.06684 [physics].
(2) T. Yang, Z. Huang, S. Sleziona, E. Hasselbrink, P. Kratzer, M. Schleberger, R. K. Campen and Y. Tong, Ultrafast Charge Transfer Dynamics at the MoS2/Au Interface Observed via Optical Spectroscopy under Ambient Conditions, 2026, arXiv:2408.13671 [physics].
(3) Z. Huang, T. Roos, Y. Tong and R. Kramer Campen, “Integration of Conventional Surface Science Techniques with Surface-Sensitive Azimuthal and Polarization Dependent Femtosecond-Resolved Sum Frequency Generation Spectroscopy”, Review of Scientific Instrument, 2024, 95:063903 (Editor’s Pick).


