北京大學(xué)日前在懷柔科學(xué)城落地的又一重大科研項目——輕元素量子材料交叉平臺啟動運行。該平臺是世界上首個以輕元素體系為核心研究對象的量子材料研究平臺，運行后將對輕元素量子材料進(jìn)行精準(zhǔn)制備、測量和調(diào)控，探索其在信息、能源、生物、環(huán)境等領(lǐng)域的實際應(yīng)用。

輕元素平臺負(fù)責(zé)人、北京大學(xué)物理學(xué)院教授江穎介紹，平臺設(shè)有量子材料設(shè)計與預(yù)測、量子材料精確制備、量子物性精準(zhǔn)探測與調(diào)控、量子器件加工與測試4個研究部門，開展從基礎(chǔ)理論、實驗技術(shù)、材料制備到器件探索的全鏈條、開放式的前沿交叉研究?！拔覀儗⒗幂p元素體系獨特的物理性質(zhì)，實質(zhì)性推進(jìn)量子材料的落地和應(yīng)用，推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革?！?/p>

記者了解到，該平臺於2020年9月開工，2023年5月竣工，現(xiàn)已完成空間改造和設(shè)備安裝調(diào)試，進(jìn)入初期運行階段。在此期間，項目團(tuán)隊堅持邊建設(shè)、邊運行、邊研究，已產(chǎn)出若干重大科研成果。同時，江穎教授團(tuán)隊多年來專注於發(fā)展超高靈敏度和超高分辨率的掃描探針顯微鏡技術(shù)，成功研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的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)，突破多項技術(shù)瓶頸，已實現(xiàn)樣機(jī)的國產(chǎn)商業(yè)化。

江穎介紹，基於高靈敏度的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，並首次實現(xiàn)了水分子中氫原子的直接成像和定位。實驗數(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。借助該顯微鏡，團(tuán)隊現(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)表於國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》《自然》雜志。（記者晉浩天）

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