清华新闻网12月28日电 12月26日，教育部发布2018年度中国高等学校十大科技进展评选结果，清华大学材料学院钟虓等人完成的成果“原子尺度测量材料轨道与自旋磁矩”成功入选。

原子尺度的定量磁结构表征和对原子轨道与自旋磁矩的测量能使学术界对磁性材料物理性能的理解、预测与调控深入至原子层面。该问题是材料磁性表征领域面临的重大挑战，也是国际学界的难题。电子显微学作为材料科学的基本研究手段可以获取原子尺度的结构信息，而在实现原子尺度磁表征方面仍存在相当大的困难。 

图1. 原子面分辨电子磁圆二色谱测量材料轨道与自旋磁矩示意图

清华大学朱静、钟虓、于荣团队多年来致力于发展分析电子显微学的基础研究，提出原子面分辨电子磁圆二色谱方法，突破性地实现了逐层原子面的磁成像，测量出原子尺度的轨道自旋磁矩比，将自旋表征磁圆二色谱的分辨率从微米纳米尺度推进到了原子尺度。通过建立原子尺度材料结构-成分-磁矩的关系，实现了在原子尺度理解自旋、晶格、电荷、轨道等多个自由度的结构参量与材料磁性能之间的相互关联。 

图2. 原子尺度材料结构-成分-磁矩的协同测量

该研究成果发表在2018年《自然·材料》等期刊上，受到国内外同行的广泛关注，《今日材料》(Materials Today)以专题新闻评述本工作：“因为材料的界面和表面的磁性能往往会跟体材料的性能有较大的差别，目前还没有足够空间分辨率来真正测量这样的界面。这项新工作可以彻底改变现状。"

“中国高等学校十大科技进展”由教育部科学技术委员会组织评选，自1998年开展以来至今已评选21届，对提升高等学校科技的整体水平、增强高校的科技创新能力发挥了积极作用，并产生了较大的社会影响，赢得了较高的声誉。

供稿：材料学院 成果与知识产权管理办公室 编辑：华山 审核：襄楠