世界首个轻元素量子材料平台启动运行

[《光明日报》2024年05月24日], 国研网 发布于 2024/5/24


北京大学日前在怀柔科学城落地的又一重大科研项目——轻元素量子材料交叉平台启动运行。借助该显微镜,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。

北京大学日前在怀柔科学城落地的又一重大科研项目——轻元素量子材料交叉平台启动运行。该平台是世界上首个以轻元素体系为核心研究对象的量子材料研究平台,运行后将对轻元素量子材料进行精准制备、测量和调控,探索其在信息、能源、生物、环境等领域的实际应用。

轻元素平台负责人、北京大学物理学院教授江颖介绍,平台设有量子材料设计与预测、量子材料精确制备、量子物性精准探测与调控、量子器件加工与测试4个研究部门,开展从基础理论、实验技术、材料制备到器件探索的全链条、开放式的前沿交叉研究。“我们将利用轻元素体系独特的物理性质,实质性推进量子材料的落地和应用,推动产业技术变革。”

记者了解到,该平台于2020年9月开工,2023年5月竣工,现已完成空间改造和设备安装调试,进入初期运行阶段。在此期间,项目团队坚持边建设、边运行、边研究,已产出若干重大科研成果。同时,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显微镜技术,成功研发了具有自主知识产权的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。

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。借助该显微镜,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。

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