莊天明助研究員在康乃爾大學與Séamus Davis博士率領合作團隊發展世界上第一座高磁場之掃描式穿隧電流能譜影像系統。此先進技術可在單原子之尺度直接觀察到雜質、結構、磁場、以及電子交互作用對材料中電子的特性的影響。在 2010 年，他的團隊首度發現鐵基高溫超導體在雜質濃度達超導產生前其電子具有向列型(nematic)的結構。由於銅氧化物高溫超導體的電子在低摻雜濃度時也具有此特性，顯示這個電子結構對高溫超導的成因有重要的關聯性。在2012年，他與 Davis博士共同領導之團隊首度量測到鐵基高溫超導體的能隙異向性(energy gap anisotropy)。量測結果顯示高溫超導體中超導電子對配對之機制與反鐵磁之作用有關，與低溫超導體中超導電子配對之機制不同。這是近年來對高溫超導機制實驗上最重要的發現之一。

　　莊天明助研究員是世界上極少數能使用先進的掃描式穿隧電流能譜影像系統以得到一流的實驗結果的專家。他已經在本院建造世界級的掃描式穿隧電流能譜影像系統，即將開始深入探討高溫超導的機制以及其他尖端的研究課題，有很好的機會在臺灣再獲致領先全球的成果。