物质的原子观测是许多前沿科学研究的基础。最近，中国科学院合肥材料科学院合肥材料科学研究所的Lllu研究人员小组在世界上首次研制出了在混合磁体极端条件下的原子分辨率扫描隧道显微镜，能够在强烈振动的环境下获得高质量的原子分辨率图像。

强磁场是探索科学前沿的极端实验条件，在发现新现象和产生新技术方面发挥着不可替代的作用。自1913年以来，在高温超导、量子材料、生命科学等领域取得了重大发现，19项相关成果获得了诺贝尔奖。

2017年，中国在合肥建成了"稳定强磁场实验装置"这一重要的科技基础设施。合肥有三块具有世界最高场强的水冷磁体，同时也是世界上第二大混合磁体，但由于混合磁体运行引起的强烈振动干扰，只能用于进行宏观观测，很难实现微观观测。

跟踪原子需要观测仪器非常稳定，只要稍微摇晃一下，原子就会在巨大的微观世界中消失。"卢说。

最近，LLU团队以一台小尺寸的"蜘蛛马达"为基础，用一种新的方法设计了一种新的原子分辨率扫描隧道显微镜，它是用蓝宝石绝缘处理的，外径只有8.8毫米，可以直接插入混合磁铁的孔径，并在真空中密封，经过测试，他们成功地在混合磁铁30特斯拉的超磁场下获得了高质量的石墨原子分辨率图像。

上述技术方案是在真空环境下实现的，因此很难观察到活性有机物。为此，LLU小组进一步研究，成功地建立了一套室温大气环境抗恶劣条件扫描隧道显微镜，实验结果表明，原子分辨率成像可以在27.5特斯拉混合磁体的超磁场中实现。

几天前，这两项研究成果发表在国际知名学术期刊"超显微术"和"科学仪器评论"上。