1.极低震动无液氦闭循环制冷技术推进到亚K温区--新型无液氦亚K强磁场扫描隧道显微镜系统研制取得重要进展

2026年05月18日
近日，中国科学院物理研究所郇庆团队联合中科艾科米（北京）科技有限公司、北京飞斯科科技有限公司，基于“远端液化无液氦闭循环”的技术路线，成功研制出一套新型无液氦亚K强磁场扫描隧道显微镜（STM）系统，该系统具备两种制冷工作模式：⁴He⁴He模式与⁴He³He模式，其系统基础温度（有效电子温度）分别可达894 mK（1.06 K）和420 mK（610 mK），并可兼容室温孔径超导磁体。通过数月的连续测试验证，该系统实现了温度稳定性接近±0.1 mK，震动水平小于1pm，从低温到室温宽温区内连续变温成像，0-5T连续变场，并能够稳定运行数月。
2.新型无液氦光耦合扫描探针显微镜系统研制取得重要进展

2026年03月23日
近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心郇庆团队与中国科学技术大学谭世倞团队联合中科艾科米（北京）科技有限公司，成功研制出一套新型无液氦闭循环光耦合扫描隧道显微镜系统，实现了埃米级光谱学成像能力。该系统的核心创新在于将“远端液化无液氦闭循环”理念（Rev. Sci. Instrum. 94, 093701 (2023)）成功融入OC-SPM设计中。通过将压缩机置于独立氦循环中，利用柔性输液杆将液氦传输至扫描探头，既有效隔离了震动噪音，又大幅缩小了系统体积，更重要的是彻底摆脱了对液氦补给的依赖。测试结果表明，该系统基础工作温度低于3 K，温度稳定性接近±1 mK，振动水平小于1 pm，能够实现数月连续运行，综合性能足以媲美传统杜瓦式OC-SPM系统。
3.新一代无液氦亚3K低温扫描探针显微镜的研制取得进展

2023年09月11日
N13组和N04组联合中科艾科米（北京）科技有限公司、北京飞斯科科技有限公司、中国科学院半导体研究所的研发人员通过几年的探索与尝试，成功研制了一套无液氦亚3K低温SPM系统。该系统颠覆了现有无液氦SPM近端安装制冷机的方式，将低频大幅震动的制冷机安装在远端的独立制冷腔体。通过数月的连续测试验证，该设备实现了~2.8K的基础温度、接近±0.1mK的温度稳定性、约1pm震动水平、小于10pm/h的温度漂移，能够从低温到室温宽温区内连续变温成像。在非接触原子力显微镜原子级分辨成像、扫描隧道谱以及非弹性电子隧道谱的性能方面，达到了与传统液氦杜瓦的湿式SPM系统相媲美的水平。
4.多探针扫描隧道显微镜分时复用切换技术研发进展

2021年12月20日
联合研发团队用６年多时间对系统进行了反复地设计优化和改进，并进行了全面性能测试。该研发成果所涉及的多项关键技术，如微弱信号的放大与切换、高稳定电压保持、复杂控制逻辑等，是未来大规模探针阵列应用的重要技术基础。分时切换的核心思路具有可扩展性强、成本低廉的特点，有望在材料基因组研究高通量表征领域有广泛的应用。
5.新一代高通量薄膜制备及原位表征技术研发进展

2020年02月12日
中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心技术部电子学仪器部郇庆/刘利团队一直致力于科研仪器装备的自主研发；超导国家重点实验室金魁/袁洁团队专注于基于高通量组合薄膜技术的新超导体探索和物理研究。近些年来，两个团队密切合作、联合攻关，共同指导SC2组博士生何格（目前在德国做洪堡学者）、魏忠旭、冯中沛等同学成功研制并搭建了一台高通量连续组分外延薄膜制备及原位局域电子态表征系统。该系统采用的关键技术为研发团队首次提出，核心部件均自主研发，具备多项独特优点：1）采用专利的旋转掩膜板设计，避免累积误差和往复运动的问题，大大提高了系统运行精度和稳定性；2）特殊设计的STM扫描头能够实现大范围XY移动（>10 mm）和高精度定位（定位精度优于 1 μm）；3）完备的传递设计可实现样品、针尖、靶材的高效传递，并易于未来功能扩展。
6.光学-低温扫描探针显微镜超高真空联合系统自主研制获得成功

2018年12月25日
最近，在技术部电子学仪器部郇庆研究员的直接指导与带领下，N04组的博士研究生吴泽宾、高兆艳等同学成功研制并搭建了多台套新型低温光学扫描探针显微镜（SPM）联合分子束外延（MBE）系统，具有性能稳定、可扩展性强、样品制备能力完善和光学兼容性好的特点，主要技术指标达到国际同类商业化系统的优良水平。
7.超高真空-四探针扫描隧道显微镜系统的彻底改造及其强大功能的实现

2017年09月01日
中国科学院物理研究所高鸿钧研究组（N04组）多年来一直致力于扫描探针显微学研究及其高精尖技术与设备的研发，在科学上取得了一系列重要成果，同时也为研制该类高精尖仪器奠定了雄厚基础。近期，在物理所技术部郇庆副研究员的直接指导与带领下，该研究组的博士生马瑞松、严佳浩、吴良妹等对这台商业化四探针STM系统进行了全面彻底的改造，从根本上解决了系统信噪比、机械和温度稳定性、成像分辨率以及降温等问题。