微观磁场图谱首现！量子显微镜揭示嫦娥五号月壤磁性新线索
2025年12月29日，国家自然科学基金委员会发布消息，我国学者在单颗粒月壤的高分辨率磁成像研究中取得重要突破。
在国家自然科学基金项目（批准号：42225402、42388101、21974123）的支持下，浙江大学冯建东团队与中国科学院地质与地球物理研究所李金华团队展开合作，利用自主开发的量子化学显微镜对嫦娥五号带回的月壤样品进行了磁性分析。这项研究首次在纳米尺度上呈现了单颗粒月壤表面的磁场分布。研究成果以“单颗粒月壤的微观磁场成像（Microscopic magnetic-field imaging of a single lunar dust grain）”为题，于12月22日发表在《Fundamental Research》。
月球表面的局部磁异常一直以来是行星科学领域的核心谜题。类似于地球，月球早期可能拥有一个熔融的金属核心，其内部流动产生了原始磁场。然而，随着核心逐渐冷却，磁场活动趋于终止，但其留下的磁性信号可能仍残留在月壳岩石中，形成了如今的磁异常。当前对于月球磁场的理解，主要依赖于轨道探测器的公里级磁测数据，或对返回月岩样品的宏观磁性分析，而关于微观磁性机制的研究仍为空白。
自2018年起，研究团队着手研发具备大视野、高分辨率与高灵敏度的量子化学显微镜。依托这项技术，科研人员对嫦娥五号样本进行了高精度磁成像观测。该显微镜基于氮-空位色心（NV-center）量子传感系统，磁场探测灵敏度达到地磁场的千分之一，空间分辨率可达2.2 微米，相当于在一根头发丝的横截面上实现磁场的精细测绘。
通过该显微镜，研究团队首次在纳米尺度上观测到月壤颗粒表面因陨石撞击形成的磁性铁的磁场分布特征。这一发现为解析“月球磁异常”提供了前所未有的微观实证。
这一成果标志着月球磁性研究从宏观尺度向单颗粒微观尺度的跨越，为揭示月球磁场演化历史及其表面过程提供了全新视角，同时也推动了我国在月球与行星科学研究领域的发展。