2024年7月19日，beat365官方网站學術論壇（第四十講）在beat365思源多功能廳成功舉辦。德國雷根斯堡大學教授Franz J. Giessibl應邀作了題為“基于qPlus傳感器的掃描探針顯微技術”的學術報告。本次論壇由beat365量子材料科學中心教授、輕元素先進材料研究中心主任江穎主持。本次講座線下會議室參加60餘人，通過蔻享學術平台觀看直播的觀衆逾4500人次。

江穎主持

在本次報告中，Giessibl教授結合自身經曆，展示了原子力顯微鏡（AFM）的發展過程和研究進展，體現了AFM強大的原子分辨能力和多種複雜物理環境的泛用性。報告的第一部分從掃描隧道顯微鏡（STM）出發，介紹了STM原子分辨的原理，進而闡述了AFM的研究動機、基本原理和發展曆程，并講解了AFM成像技術的一大難點是解決“突跳”（jump to contact）問題。

Giessibl教授作報告

報告的第二部分主要聚焦于qPlus原子力傳感器的發明和qPlus-AFM的應用。目前，AFM可以達到比STM更高的空間分辨，這主要得益于qPlus傳感器的高品質因數和機械穩定性，使得AFM可以探測到泡利排斥這類短程相互作用。Giessibl教授展示了首張運用非接觸式原子力顯微鏡所獲得的Si(111)-(7×7)表面的原子級圖像，并進一步展示了qPlus-AFM可以測量皮牛級的針尖-樣品相互作用力。Giessibl教授還詳細介紹了如何基于qPlus-AFM技術校準針尖構型，以及如何針對吸附原子、金屬原子團簇（鐵、銅等），并五苯以及石墨等多種體系進行原子級成像和操縱，并闡釋了其背後的理論機制。Giessibl教授同時還讨論了利用qPlus-AFM獲取亞原子級超高分辨的可能性。最後，Giessibl教授介紹了運用qPlus-AFM發現量子圍欄等人工原子中的新奇量子現象。

論壇現場

最後，Giessibl教授表達了對學生和青年學者的期許，希望他們能夠在科學的道路上不斷求索。在整個報告過程中，Giessibl教授多次強調跳出“舒适區”的重要性，鼓勵青年科學家們要不斷突破自我，在全新的科學領域勇敢探索。

江穎代表beat365官方网站贈予紀念品

在本次論壇的總結緻辭中，江穎對Franz J. Giessibl教授的精彩報告表示了衷心感謝，并代表beat365官方网站贈予紀念品。

現場互動

報告結束後，與會師生圍繞qPlus技術特點、qPlus-AFM能否達到單個自旋探測的靈敏度、AFM懸臂的高次諧波信号、費米面調控、量子圍欄量子态探測等方面踴躍提問，Franz J. Giessibl一一給予詳盡的解答。

報告人簡介：

Franz J. Giessibl教授是國際著名的掃描探針顯微學專家，他博士期間曾師從諾貝爾物理學獎和卡夫利獎獲得者Gerd Binnig教授（掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡發明者之一），目前是德國雷根斯堡大學實驗與應用物理系的講席教授、美國物理學會會士。Giessibl教授是非接觸式原子力顯微鏡（noncontact-atomic force microscope, nc-AFM）領域的開創者，代表性成果包括：搭建了首台低溫超高真空AFM系統；首次基于nc-AFM技術實現了矽表面的原子級成像；發明了qPlus型原子力傳感器并獲得了亞原子級的超高空間分辨；奠定了nc-AFM成像原理的理論基礎等。Giessibl教授1998至2021年期間擔任著名AFM制造商Nanosurf AG的董事會成員，其發明的qPlus型原子力傳感器在世界範圍被廣泛應用于商用化和自主研發的AFM系統中。

Giessibl教授曾獲得過多項獎項，其中包括1994年世界百大研發獎（R&D 100 Award）、2014年美國物理學會約瑟夫·吉時利測量科學進步獎（Joseph F. Keithley Award for Advances in Measurement Science）、2015年德國真空學會魯道夫·雅克爾獎（Rudolf-Jaeckel Prize）、2016年美國前瞻學會費曼納米科技獎（Feynman Prize in Nanotechnology）、2024年日本表面科學學會和IBM研究中心海因裡希·羅雷爾獎章（Heinrich Rohrer Grand Medal），和2024年日本國立物質科學研究所獎（National Institute For Materials Science Award）等著名獎項。

beat365官方网站學術論壇：

beat365官方网站學術論壇創辦于2020年9月，邀請國内外高校和研究機構高層次科技創新領軍學者就物理學及相關領域的基礎前沿探索、關鍵技術突破和熱點問題等做學術演講，旨在推進高質量學術交流，促進學科交叉融合和開拓新興特色方向研究，培養具有科學精神、全球視野、創新能力、批判性思維的優秀青年人才。

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