掃描探針顯微鏡是探索微觀世界的核心設(shè)備，由我國自主研發(fā)的qPlus型掃描探針顯微鏡已進(jìn)入國產(chǎn)商業(yè)化應(yīng)用。這款掃描探針顯微鏡具有“原子級(jí)”空間分辨率和高敏感度，將為探索輕元素量子材料及其他材料的微觀奧秘提供新的視角和工具。

　　5月22日，北京市交叉研究平臺(tái)項(xiàng)目——輕元素量子材料交叉平臺(tái)揭牌啟動(dòng)儀式在北京懷柔科學(xué)城舉行。儀式上發(fā)布了這一消息。

　　掃描探針顯微鏡是利用尖銳的針尖逐點(diǎn)掃描樣品，在原子、分子或納米尺度上獲取物質(zhì)表面的形貌和豐富的物性。輕元素平臺(tái)負(fù)責(zé)人、北京大學(xué)物理學(xué)院江穎教授團(tuán)隊(duì)多年來專注于發(fā)展超高靈敏度和超高分辨率的掃描探針探測技術(shù)，成功研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型掃描探針顯微鏡。

　　江穎介紹，基于高靈敏度的qPlus傳感器的掃描探針顯微鏡技術(shù)可探測到極其微弱的高階靜電力，并首次實(shí)現(xiàn)了水分子中氫原子的直接成像和定位。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，其在空間分辨率和靈敏度等方面的核心參數(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。借助此技術(shù)，團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已解決凝聚態(tài)物理和物理化學(xué)領(lǐng)域系列基礎(chǔ)科學(xué)問題，相關(guān)研究成果多次發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》《自然》雜志。

　　據(jù)介紹，該團(tuán)隊(duì)2022年成功研制出qPlus型掃描探針顯微鏡國產(chǎn)化樣機(jī)。目前，通過校企聯(lián)合攻關(guān)，突破多項(xiàng)技術(shù)瓶頸，已實(shí)現(xiàn)樣機(jī)的國產(chǎn)商業(yè)化。

　　輕元素平臺(tái)是由北京大學(xué)、北京懷柔科學(xué)城建設(shè)發(fā)展有限公司共建，旨在研究探索輕元素量子材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)全量子化效應(yīng)的探測和調(diào)控，并將其應(yīng)用到相關(guān)器件研發(fā)。該平臺(tái)于2020年開工，2023年工程竣工，現(xiàn)已完成空間改造和設(shè)備安裝調(diào)試，進(jìn)入初期運(yùn)行階段。（記者魏夢佳）