近期，中國科學院合肥物質院強磁場中心陸輕鈾課題組依托穩態強磁場實驗裝置（SHMFF），取得低溫強磁場掃描隧道顯微鏡研制新進展。研究成果=發表于國際著名儀器期刊Review of Scientific Instruments。強磁場中心博士研究生張民為該論文第一作者，強磁場中心陸輕鈾研究員和侯玉斌研究員為共同通訊作者。該論文被選為Featured (Editor’s pick)文章，并被美國物理聯合會《科學之光》（AIP Scilight）專題訪報道。

掃描隧道顯微鏡是一種在原子尺度上對材料結構及譜學進行可視化研究的技術，采集的測量數據可以用于了解凝聚態物質的新奇量子性質，如超導性，這些研究需要低溫和強磁場環境的支持。然而，在一個狹小空間的低溫強磁場環境安裝具有原子分辨率的掃描隧道顯微鏡（STM）是困難的。

研究團隊設計了一種精巧的鏡體結構，將掃描隧道顯微鏡的探針掃描器集成在一個外徑為10mm的粗逼近壓電馬達（SpiderDrive）內部，成功的開發出一種外徑僅10mm的超緊湊型掃描隧道顯微鏡，在30mm孔徑的超導磁體中實現了對材料的表面局域電子態進行高分辨顯微成像及譜學研究，磁場強度高達17T，溫度低于2K。

這項工作證明了該超緊湊型掃描隧道顯微鏡在低溫、強磁場及狹小空間等惡劣環境下的工作能力，為在水冷磁體及混合磁體的超高磁場下對凝聚態物質的新奇量子性質進行原子尺度的成像及譜學研究奠定了堅實的基礎。

上述工作得到了科技部重點研發計劃、國家自然科學基金、中國科學院重大科技基礎設施維修改造等項目的支持。

論文鏈接：https://doi.org/10.1063/5.0191662

AIP Scilight專訪報道鏈接：https://doi.org/10.1063/10.0025685

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鏡體結構圖及測量數據