北航新闻网9月11日电(通讯员 杨明 王小宁)在北航我们能够实现的最低温度究竟是多少?走进沙河校区科研四号楼,来到位于地下三层的“极端条件表征平台”,一台占地不足两平米的神器刷新了这个问题的新纪录:-272.85℃(0.3K),在不到五百平米的土地上创造日常生活无法抵达的“最冷极”。同时最大磁场可达12T,约为地磁场的24万倍。在接近绝对零度的环境下,研究人员能够观测到电子行为的微妙变化,为新型量子材料的研发提供关键数据支撑。这套系统的极低温和强磁场,使得材料内部的量子态能够在极度精细的尺度上被操控与观测,有力增强了我校在极低温与强磁场等极端条件研究领域的核心竞争力,助力北航在物质科学研究领域迈出坚实步伐。

同时,平台还集成了全新的X射线光电子能谱仪,通过单色X射线照射样品表面,测量由X射线激发的光电子能量,信息深度可达10nm,能够提供关于元素组成和表面化学分布,破解材料表面的细胞密码,深度探索原子世界的奥秘。得益于独特的设计集成与环境控制技术,该设备可实现在气氛环境中进行原位表征,最大程度上贴近真实反应,使得材料在接近实际应用条件下的表面特性得以精准捕捉,极大地拓展了测试功能的边界与数据准确性,进一步增强了平台在极端条件表征方面的综合能力。

此外,平台近期还有多台设备陆续在调试完成后正式投用,通过整合多种极端条件实验技术,构建从材料制备、结构表征到物性测量的完整研究链条,致力于为探索新型量子材料、揭示材料新奇物性提供强有力的技术支撑。平台的建设不仅推动了北航在量子材料领域的前沿探索,也为国内外相关科研团队提供了开放共享的高质量实验环境。未来,在这一平台上可实现多种新型量子材料的制备与性能优化,涵盖高温超导体、拓扑绝缘体及二维磁性材料等多个前沿方向。通过结合超低温、强磁场与高精度表征技术,先后助力物理学院的先进核能材料研究团队、表面物理与量子物质团队、低维拓扑量子物态团队、强阻挫磁性量子物质团队,材料科学与工程学院的先进纳米材料与原子工程实验团队和磁性功能材料实验团队,深度探索材料中多个未知的量子行为,为构建下一代电子器件提供了坚实的理论与实验基础。依托这一先进平台,北航正逐步建立起覆盖量子材料全生命周期的研究体系。从材料的设计与合成,到性能的精准调控与微观机制解析,每一个环节都得到了系统性支撑,北航将进一步发挥平台的技术集成优势,推动更多原创性成果的涌现。

开放共享,协同高效,分析测试中心将持续厚植创新沃土,努力将中心打造成为创造成果的重要平台和展示成果的重要窗口,全力以高能级平台保障教学科研高质量发展。
(审核:马锐)
编辑:贾爱平