近日，浙江大学伊利诺伊大学厄巴纳香槟校区联合学院、美国IBM沃森研究中心和东华大学的研究人员，合作发明了一种新型纳米球探针技术。该技术可以精准测量纳米到微米尺度范围的界面，解决了纳米摩擦学领域的重要技术瓶颈。

　　球形原子力探针是众多类型原子力显微镜探针中的重要成员。球形探针可以精准地测试样品的力学特性，且不容易破坏样品，在生物领域如细胞、细菌和病毒的力学测试，胶体科学领域有广阔的应用前景。但是，传统显微镜上的球形探针，随着科研发展的进程具有明显不足。因此如何做小球形探针，如何让球形探针粘上去不掉下来，成为摆在科学界面前的难题。

　　胡欢团队长期从事各种纳米制造技术的研究，对高能氦离子束并不陌生。高能氦离子束可以聚焦成为直径在0.5纳米左右的束斑，像一把超级小刀，将材料在纳米尺度任意切割，但在硅材料衬底中注入高能氦离子束则会形成隆起。“这是工业界非常不愿看到的现象，这个隆起可以说是氦离子用于纳米制造领域的一个瑕疵。”胡欢介绍。

　　但是，这个瑕疵在胡欢看来“如获至宝”。“从透射电镜的照片中可以清楚看到硅片表面在氦离子的注入下隆起来像一个球，正好联想到原子力显微镜球探针一直以来难以制造纳米球的结构这一技术瓶颈。”胡欢介绍说。

　　于是，胡欢研究组进行了第一个利用氦离子隆起效应制造纳米球探针的实验。通过聚焦离子刻蚀在普通原子力显微镜探针上雕刻出一个平台，然后在平台上精准定位，注入高能氦离子束，使得单晶硅隆起，实现了一种稳定可靠的纳米球探针技术纳米制造工艺。具有高分辨率、高准确性、耐高温的球形探针由此制造而成了，球针尖的直径实现了100纳米~1微米精确调控，填补了这一领域空白。