实验室一览

1.平台简介

轻元素量子材料交叉平台是北京市交叉研究平台项目，2020年8月获得北京市发展和改革委员会立项批复，建设单位为北京大学、北京怀柔科学城建设发展有限公司。平台理事长为北京大学物理学院王恩哥院士、负责人为北京大学物理学院江颖教授，平台于2020年9月正式开工，2023年5月工程竣工，2024年12月通过性能工艺和设备验收，为世界首个国际化的轻元素量子材料综合研究中心。

项目总投资2.995亿元，建筑面积12200平方米，，平台现有可用科研用房面积约6000平米，科研设备近80台/(套),所有设备实行培训开放的管理模式，硬件配置和开放环境优势明显。平台现有科研人员近120人，包括科研、教研、研究技术系列、博士生等。

平台运用“全量子化”的核心思想，围绕“材料设计-精确制备-精准探测-量子器件”清晰、高效的一体化技术路线，成立了量子材料设计与预测研究部、量子材料精确制备研究部、量子物性精准探测与调控研究部、量子器件加工与测试研究部四个研究部门。其目标是利用轻元素的独特优势突破传统量子材料的“脆弱性”瓶颈，实现“鲁棒”的宏观量子态和量子材料，为实用化量子科技提供重要基石，推动产业技术变革。项目为世界上首个国际化的轻元素量子材料综合研究中心，规模大，设施齐全，同时对国内外用户开放，总体设计方案和综合技术指标达到世界一流水平，为我国在量子材料科学与技术研究领域的全面领跑打下坚实基础，并服务于信息、能源、环境、生物等交叉领域。

2.科研成果

目前平台已承担国家和地方项目近30项，总经费约1.8亿元，包括国家重点研发计划项目、国家重大科研仪器研制项目、国家自然科学基金委重点项目等。建成至今共发表SCI论文70余篇，其中Nature 14篇，Science 9篇，子刊30余篇。团队成员以平台为依托，在技术攻关、理论研究、成果转化等方面持续产出高水平成果，斩获多项重要奖项。2025年部分奖项如下：德国洪堡研究奖，中国物理学会谢希德物理奖，茅以升科学技术奖-北京青年科技奖，2025年中关村论坛重大科技成果，2024年中国重大技术进展等。

3. 开放共享与国际合作

平台依托自身在轻元素材料领域的技术积累，积极面向国内外开展科技合作与科技服务，构建了针对性的服务体系。在服务覆盖方面，平台已服务国内科研机构27家，涵盖高校与研究院所，如人民大学、北京师范大学、中国科学院物理研究所、中科合成油技术股份有限公司等，已服务项目达30余项，服务人次达9000小时。

国际开放与合作方面，目前平台与德国斯图加特大学 Jörg Wrachtrup 团队、美国麻省理工大学 Yang Shao-Horn 团队、澳大利亚悉尼科技大学 Igor Aharonovich 团队、德国马克斯·普朗克高分子研究所 Mischa Bonn 团队等进行合作，并产出了成果。

4.科技成果转化

科技成果转化方面，平台获授权专利21项，其中3项已实现转化，发明专利5项，国外授权专利2项。通过平台自主研发的高分辨扫描探针显微镜系统已实现部分专利的技术转让并通过校企联合攻关实现整机国产化。国产设备的核心参数达国际领先水平，并已产出了Nature等重要研究成果，打破了我国高端扫描探针显微镜近40年来长期依赖进口的被动局面。

5. 主要开放共享设备简介

聚焦离子束加工系统

离子束加速电压500V-30kV，分辨率4.5nm；电子束加速电压350V-30kV，分辨率0.9nm；样品台XY方向运动范围大小150mm

低电压电子显微镜系统

电子显微镜：60 kV下，空间分辨率优于0.15nm；电子显微镜：电子能量损失谱分辨率优于350 meV；原位探测系统：电学测量的探针移动范围探针移动范围：＞0.5mm；移动精度：＜5nm；电流精度：＜5nA；力学测量分辨率：＜100nN；低温区间：＜100 K；高温区间：＞1000 K

扫描隧道显微镜系统

工作温度<50mK, 磁场~15T,电子学噪声<500fA, 机械噪声<5pm。获得高清晰原子分辨和扫描隧道谱