我国自主研发高分辨率“扫描探针显微镜”进入商业化应用

扫描探针显微镜是探索微观世界的核心设备，由我国自主研发的qPlus型扫描探针显微镜已进入国产商业化应用。这款扫描探针显微镜具有“原子级”空间分辨率和高敏感度，将为探索轻元素量子材料及其他材料的微观奥秘提供新的视角和工具。

5月22日，北京市交叉研究平台项目——轻元素量子材料交叉平台揭牌启动仪式在北京怀柔科学城举行。仪式上发布了这一消息。

扫描探针显微镜是利用尖锐的针尖逐点扫描样品，在原子、分子或纳米尺度上获取物质表面的形貌和丰富的物性。轻元素平台负责人、北京大学物理学院江颖教授团队多年来专注于发展超高灵敏度和超高分辨率的扫描探针探测技术，成功研发了具有自主知识产权的新型扫描探针显微镜。

江颖介绍，基于高灵敏度的qPlus传感器的扫描探针显微镜技术可探测到极其微弱的高阶静电力，并首次实现了水分子中氢原子的直接成像和定位。实验数据显示，其在空间分辨率和灵敏度等方面的核心参数达到国际领先水平。借助此技术，团队现已解决凝聚态物理和物理化学领域系列基础科学问题，相关研究成果多次发表于国际学术期刊《科学》《自然》杂志。

据介绍，该团队2022年成功研制出qPlus型扫描探针显微镜国产化样机。目前，通过校企联合攻关，突破多项技术瓶颈，已实现样机的国产商业化。

轻元素平台是由北京大学、北京怀柔科学城建设发展有限公司共建，旨在研究探索轻元素量子材料，实现对全量子化效应的探测和调控，并将其应用到相关器件研发。该平台于2020年开工，2023年工程竣工，现已完成空间改造和设备安装调试，进入初期运行阶段。（记者魏梦佳）