1986년 고온 초전도체가 발견된 이래 전 세계 수많은 연구자들이 그 원리를 규명하기 위해 수많은 노력을 해왔다. 그 중에서도 특히 터널 주사 현미경은 고온 초전도의 이해를 높이는데 많은 선도적인 역할을 해왔고, 현재도 전 세계 여러 그룹에서 많은 혁신적인 결과들을 발표하고 있다.
일반적으로 터널 주사 현미경을 이용한 초전도 시료의 측정은 액체 헬륨 온도(4.2K)에서 수행되지만, 희석 냉동기를 이용하면 mK 영역의 극저온 환경에서 시료를 측정할 수 있다. 희석 냉동기는 매우 섬세하고 복잡하여 특히 다루기 어렵고 까다로운 장비이며, 동시에 원리적으로 진동이 발생하기 쉬운 장비이다. 반면에 터널 주사 현미경은 진동에 매우 민감한 측정 장비라서, 이 두가지를 결합하는 것은 일반적으로 매우 어려운 작업이다. 우리는 이러한 어려움을 극복하고, 전 세계적으로도 드문 극저온, 초고해상도 터널 주사 현미경을 성공적으로 구현하였다.
이 터널 주사 현미경을 이용하여 극저온, 고자기장 환경에서 전하에 매우 민감한 반응성을 갖는 특별한 Coulomb blockade tip을 만들어 고온 초전도체의 볼텍스 전하 분포에 관한 연구를 수행하였다. 그 결과, 실공간 분해능으로 고온 초전도체의 볼텍스 전하를 직접적으로 처음 관찰하였으며, 또한 고온 초전도체의 볼텍스 영역에서의 전자밀도가 상대적으로 낮아짐을 확인하였다.