物理學(xué)進(jìn)展最新期刊目錄

非線性光子晶體中二次諧波光學(xué)渦旋的產(chǎn)生與優(yōu)化（英文）————作者：劉世強(qiáng);張?chǎng)斡?陳琰;李世鳳;趙剛;祝世寧;胡小鵬;

摘要：二階非線性系數(shù)空間調(diào)制的非線性光子晶體(NPC)可以用于產(chǎn)生光學(xué)渦旋，從而拓展渦旋光束的工作波長(zhǎng)與拓?fù)浜蓴?shù)，為眾多應(yīng)用提供了新方法。在本工作中，我們研究了基模高斯光束在非線性叉形光柵中非線性倍頻產(chǎn)生的二次諧波(SH)渦旋光束的過(guò)程。分析了不同結(jié)構(gòu)拓?fù)浜珊脱苌浼?jí)次下，遠(yuǎn)場(chǎng)SH光束的強(qiáng)度分布、位相分布及軌道角動(dòng)量(OAM)譜。結(jié)果表明，當(dāng)衍射階次和結(jié)構(gòu)拓?fù)浜稍龃髸r(shí)，SH光束呈現(xiàn)出角向干涉條紋和非均勻強(qiáng)...

實(shí)驗(yàn)室天體物理中磁場(chǎng)的測(cè)量方法————作者：施川奇;袁大偉;趙剛;

摘要：磁場(chǎng)在天體中是普遍存在的，如地球、太陽(yáng)、超新星遺跡、星云、巨星、中子星和黑洞等。但是目前天體磁場(chǎng)還存在許多的未解之謎，例如種子磁場(chǎng)是如何產(chǎn)生的？磁場(chǎng)是如何被放大的？隨著高功率、大能量激光裝置的出現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室天體物理為研究這些問(wèn)題提供了一種全新的方法，即在實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生和天體或周?chē)�環(huán)境類(lèi)似的極端物理?xiàng)l件，對(duì)天體物理問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室研究，它具有近距、主動(dòng)、條件可控和可重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)。在相似定標(biāo)率下，利用實(shí)驗(yàn)室激...

超越硅基器件的二維晶體管：從理論到實(shí)驗(yàn)————作者：李鴻;徐琳;邱晨光;呂勁;

摘要：由于嚴(yán)重的短溝道效應(yīng)，硅基晶體管在柵長(zhǎng)小于10 nm的時(shí)候，不能很好地工作，摩爾定律面臨失效的風(fēng)險(xiǎn)。比起體半導(dǎo)體材料，二維材料具有更好的靜電特性和載流子遷移率。密度泛函理論和非平衡格林函數(shù)方法結(jié)合的第一性原理量子輸運(yùn)模擬是描述納米尺度晶體管輸運(yùn)的最精確的理論工具�；�于第一性原理量子輸運(yùn)模擬預(yù)測(cè)理想狀態(tài)下的二維材料晶體管的性能優(yōu)于硅基晶體管，能夠滿足國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)線路圖及國(guó)際器件和系統(tǒng)線路圖未來(lái)十年...

二維多鐵性材料及其磁電性質(zhì)的研究進(jìn)展————作者：鄭鴻倩;胡婷;黃呈熙;杜永平;萬(wàn)逸;

摘要：近年來(lái)，兼?zhèn)滂F磁性和鐵電性的多鐵性材料因展現(xiàn)出新穎且豐富的物理特性，以及在信息存儲(chǔ)、傳感技術(shù)等領(lǐng)域的廣泛潛在應(yīng)用，已吸引了眾多研究者的密切關(guān)注。隨著對(duì)多鐵性材料性質(zhì)理解的深化，研究者們開(kāi)始致力于探索其在更小尺度上的行為表現(xiàn)，特別是針對(duì)二維材料的研究。相較于三維材料，二維材料憑借其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征和顯著的尺度效應(yīng)，通常在力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)及磁學(xué)性能上展現(xiàn)出更為優(yōu)越的表現(xiàn)。然而，值得注意的是，當(dāng)前關(guān)于二維...

激光驅(qū)動(dòng)磁重聯(lián)實(shí)驗(yàn)中質(zhì)子成像技術(shù)診斷電磁場(chǎng)的研究進(jìn)展————作者：韓波;

摘要：磁重聯(lián)過(guò)程是一種非常重要的等離子體物理過(guò)程，激光驅(qū)動(dòng)磁重聯(lián)實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)在研究磁重聯(lián)過(guò)程的一個(gè)重要手段。質(zhì)子成像技術(shù)能夠精確地診斷等離子體的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，被廣泛應(yīng)用于激光驅(qū)動(dòng)磁重聯(lián)實(shí)驗(yàn)中�，F(xiàn)在主要發(fā)展出流量分析和粒子追蹤兩種方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)中的質(zhì)子成像結(jié)果重構(gòu)磁重聯(lián)區(qū)域的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)。研究人員從開(kāi)始定性地分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，現(xiàn)在能夠較精確地反演出磁場(chǎng)的大小和結(jié)構(gòu)分布，這對(duì)研究磁重聯(lián)過(guò)程的物理性質(zhì)提供了很大的幫助。本文回顧...

電子發(fā)展簡(jiǎn)史————作者：石鋒;劉金華;張靈翠;徐越;婁有信;沈燕;趙金博;

摘要：電子是組成原子的不可分割的一部分。古人認(rèn)為原子不可再分，直到19世紀(jì)末，湯姆遜才發(fā)現(xiàn)了電子的存在，證明原子是可再分割的。電子的波動(dòng)性、電子自旋以及正電子的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了一段復(fù)雜而曲折的歷史，這些重大的科學(xué)突破最終促成了多項(xiàng)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的頒發(fā)。電子的發(fā)現(xiàn)，對(duì)量子力學(xué)的誕生起到了重要的促進(jìn)作用。正是在探索原子結(jié)構(gòu)模型的過(guò)程中，科學(xué)家們逐步發(fā)展出了量子力學(xué)和量子場(chǎng)論。電子的發(fā)現(xiàn)極大地推動(dòng)了人們對(duì)材料的認(rèn)識(shí)...

細(xì)胞剛度測(cè)試的技術(shù)與應(yīng)用————作者：薛轉(zhuǎn)轉(zhuǎn);胡歡;Oleksiy Penkov;

摘要：細(xì)胞剛度的測(cè)量在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域具有重要意義。為理解細(xì)胞的生物力學(xué)性質(zhì)及其功能，本文首先探討了測(cè)量細(xì)胞剛度的重要應(yīng)用領(lǐng)域，包括組織工程、軟骨病診斷、癌癥診斷以及藥物的開(kāi)發(fā)，其次詳細(xì)介紹了五種主要的測(cè)量技術(shù)：微柱陣列(MTFM)法、光鑷(OT)法、磁鑷(MT)法、原子力顯微鏡(AFM)測(cè)量法、生物膜力探針(BFP)測(cè)量法，并展望了這五種技術(shù)在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的潛力及挑戰(zhàn)。AFM以其納米級(jí)的...

宏量制備導(dǎo)電屬性可控的高質(zhì)量單壁碳納米管————作者：楊可漢;王超;袁國(guó)文;高力波;

摘要：?jiǎn)伪谔技{米管(SWCNTs)由于其優(yōu)異的電導(dǎo)、機(jī)械和熱學(xué)性能，具備廣泛應(yīng)用前景。目前，浮動(dòng)催化劑化學(xué)氣相沉積法(FCCVD)是大規(guī)模制備SWCNTs的常用方法。然而，利用該方法獲得的SWCNTs的純度和質(zhì)量不足，并且樣品的導(dǎo)電屬性可控性差，金屬單壁碳納米管(mSWCNTs)與半導(dǎo)體單壁碳納米管(s-SWCNTs)并存，限制了其進(jìn)一步應(yīng)用。為了連續(xù)化生長(zhǎng)高質(zhì)量、高純度，具備單一導(dǎo)電屬性的SWCNTs...

二維電子材料中的二階拓?fù)浣^緣體（英文）————作者：馮曉冉;牛成旺;黃柏標(biāo);戴瑛;

摘要：高階能帶拓?fù)洳粌H豐富了我們對(duì)拓?fù)湎嗟睦斫猓�還揭示了新奇的低維邊界態(tài)，這在下一代器件應(yīng)用中具有巨大潛力。二維材料獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)和可調(diào)控特性使其成為實(shí)現(xiàn)二階拓?fù)浣^緣體（SOTIs）的理想平臺(tái)。本文概述了二維電子材料領(lǐng)域中SOTIs的研究進(jìn)展，重點(diǎn)介紹了高階拓?fù)涮匦缘谋碚饕约袄碚撗芯恐刑岢龅谋姸嗪蜻x材料。這些研究不僅增強(qiáng)了我們對(duì)高階拓?fù)鋺B(tài)的理解，還豐富了實(shí)驗(yàn)中可行的候選材料

太赫茲波對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)突觸傳遞過(guò)程影響的研究進(jìn)展————作者：陳晨;丁泓銘;馬余強(qiáng);

摘要：太赫茲波是一種介于微波和紅外波之間的電磁波，因其強(qiáng)穿透性、非電離性和強(qiáng)吸收性等物理特性，在非接觸式調(diào)控突觸傳遞過(guò)程中展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力。突觸傳遞過(guò)程與神經(jīng)退行性疾病密切相關(guān)，因此，深入了解太赫茲波對(duì)這一過(guò)程的影響，對(duì)于預(yù)防和治療相關(guān)疾病具有重要指導(dǎo)意義。本文首先詳細(xì)介紹了太赫茲波的物理特性、生物效應(yīng)及突觸傳遞的相關(guān)概念，隨后重點(diǎn)討論了太赫茲波在突觸前、突觸間隙和突觸后三個(gè)階段對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)傳遞的影響。...

基于鹵化物鈣鈦礦的圖像傳感器————作者：張強(qiáng);董昊田;包春雄;

摘要：圖像傳感器在生產(chǎn)生活中被廣泛使用，例如X射線傳感器被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療影像和安全檢查；可見(jiàn)光傳感器可以應(yīng)用于人臉識(shí)別和智能設(shè)備；近紅外傳感器在生物識(shí)別中不可或缺。目前上述的圖像傳感器主要使用基于硅、鍺或者Ⅲ～Ⅴ族等半導(dǎo)體的光電探測(cè)器，這些傳感器都存在一些不足之處，比如彩色圖像傳感器存在光利用率低、會(huì)產(chǎn)生摩爾紋等問(wèn)題。金屬鹵化物鈣鈦礦作為一種優(yōu)異的光電半導(dǎo)體材料，由于具有光吸收系數(shù)高、帶隙可調(diào)、缺陷容忍...

BiCuXO(X=S、Se、Te)晶體的電輸運(yùn)與熱輸運(yùn)性質(zhì)研究————作者：田浩;董松濤;李伊馳;呂洋洋;周健;陳延彬;姚淑華;

摘要：BiCuXO(X=S、Se、Te)作為層狀氧化物，具有良好的電輸運(yùn)性能以及低的熱導(dǎo)率，是一種潛在的性能優(yōu)異的熱電材料。材料物理性能的優(yōu)化離不開(kāi)對(duì)晶體本征性能的研究。本文首先詳細(xì)介紹BiCuXO晶體的生長(zhǎng)工藝，通過(guò)生長(zhǎng)方法和元素?fù)诫s調(diào)節(jié)載流子濃度，改善其電輸運(yùn)性質(zhì)，并與文獻(xiàn)報(bào)道的陶瓷樣品進(jìn)行了對(duì)比。其次介紹BiCuXO晶體的電輸運(yùn)性能和熱輸運(yùn)性能，電輸運(yùn)性能主要包括導(dǎo)電行為、散射機(jī)制及磁阻演化；熱輸...

二維范德瓦耳斯反鐵磁體系超快自旋動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展————作者：李金陽(yáng);武方亮;張琦;

摘要：反鐵磁體具有太赫茲頻段的高速自旋響應(yīng)和對(duì)外磁場(chǎng)的魯棒性，被視為下一代高速、高密度自旋信息器件的潛在材料。近年來(lái)，二維范德瓦耳斯磁性系統(tǒng)因其豐富的反鐵磁基態(tài)和多樣的物性調(diào)控手段而備受關(guān)注，成為探索低維反鐵磁物理的理想平臺(tái)。在這些二維反鐵磁體系中實(shí)現(xiàn)超快自旋動(dòng)力學(xué)的探測(cè)與調(diào)控對(duì)于推動(dòng)高速自旋電子器件的應(yīng)用至關(guān)重要。由于反鐵磁體在宏觀尺度上不表現(xiàn)出凈磁矩，常規(guī)磁光探測(cè)技術(shù)難以直接觀測(cè)其平衡態(tài)下的性質(zhì)。然...

物理學(xué)進(jìn)展 第44卷 總目錄

摘要：<正>~

鹵化物鈣鈦礦單晶及光電探測(cè)器：研究進(jìn)展和挑戰(zhàn)————作者：孫悅;黃小芮;賀圣榮;邢軍;

摘要：近年來(lái)，由于金屬鹵化物鈣鈦礦材料展現(xiàn)出了優(yōu)異的光學(xué)和電學(xué)特性(如高吸收系數(shù)、長(zhǎng)載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度、小激子結(jié)合能、高缺陷容限、可調(diào)帶隙等性質(zhì))，以及其具有低成本的溶液制備工藝，使其在光探測(cè)、光電轉(zhuǎn)換和光發(fā)射等領(lǐng)域取得了巨大的科研進(jìn)展。與鈣鈦礦多晶薄膜相比，鈣鈦礦單晶具有更長(zhǎng)的載流子壽命、更高的載流子遷移率、更長(zhǎng)的擴(kuò)散長(zhǎng)度、更低的陷阱密度等優(yōu)勢(shì)，從而促進(jìn)了近十幾年來(lái)鈣鈦礦單晶制備和優(yōu)化的相關(guān)研究，并將高質(zhì)...

工作記憶的機(jī)制與建模方法————作者：楊帆;錢(qián)睿昕;王濤;

摘要：工作記憶是人類(lèi)認(rèn)知功能的重要組成部分，涉及在短時(shí)間內(nèi)對(duì)信息的存儲(chǔ)和加工。延遲響應(yīng)實(shí)驗(yàn)是研究工作記憶的基本實(shí)驗(yàn)范式之一，通過(guò)在刺激信息與行為決策之間設(shè)置一段延遲期，人們可以探究工作記憶系統(tǒng)在延遲期間維持和操縱信息的神經(jīng)機(jī)制。本文概述了延遲響應(yīng)實(shí)驗(yàn)范式，介紹了作為工作記憶關(guān)鍵機(jī)制的吸引子動(dòng)力學(xué)。文章系統(tǒng)介紹了兩種常用的工作記憶網(wǎng)絡(luò)分析方法：運(yùn)動(dòng)軌跡追蹤法和勢(shì)能景觀與環(huán)流理論。最后，我們總結(jié)了兩種動(dòng)力學(xué)...

基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控中的輸入輸出關(guān)系研究————作者：周一凡;孔令行;吳人杰;劉鋒;

摘要：細(xì)胞對(duì)環(huán)境變化的感知和響應(yīng)是生命活動(dòng)的核心�；�因轉(zhuǎn)錄是細(xì)胞將外部信號(hào)轉(zhuǎn)化為基因表達(dá)輸出的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是理解細(xì)胞行為的關(guān)鍵。為了解析轉(zhuǎn)錄動(dòng)力學(xué)和建立動(dòng)態(tài)的輸入輸出關(guān)系，研究者提出多種轉(zhuǎn)錄模型來(lái)探究基因?qū)��?dòng)態(tài)調(diào)控信號(hào)的響應(yīng)機(jī)制。本文將介紹常見(jiàn)的轉(zhuǎn)錄模型，展示其計(jì)算框架，并詳細(xì)闡述對(duì)應(yīng)的m RNA數(shù)量和轉(zhuǎn)錄事件持續(xù)時(shí)間的分布，這對(duì)于深入理解輸入輸出關(guān)系和探索潛在的響應(yīng)機(jī)制有重要意義。本文綜述不同類(lèi)型的啟動(dòng)...

一維自旋軌道耦合費(fèi)米氣體的研究進(jìn)展————作者：蔡啟鵬;張偉偉;林良偉;許益廣;陳紫軒;王小生;于海鵬;方小紅;張義財(cái);劉超飛;

摘要：在超冷費(fèi)米氣體中，通過(guò)調(diào)節(jié)自旋軌道耦合的強(qiáng)度，使其與費(fèi)米能量相當(dāng)，可以產(chǎn)生許多新奇的量子效應(yīng)。在過(guò)去幾十年里，學(xué)者對(duì)于一維自旋軌道耦合誘導(dǎo)的費(fèi)米氣體進(jìn)行了大量的理論和實(shí)驗(yàn)研究。與高維自旋軌道耦合相比，一維自旋軌道耦合雖然顯得比較簡(jiǎn)單，但它是實(shí)驗(yàn)上探索基本量子物理現(xiàn)象的最可靠和最易行的工具。本文系統(tǒng)地整理了理論工作中一維自旋軌道耦合下費(fèi)米氣體的有趣物理現(xiàn)象。包括動(dòng)力學(xué)振蕩和孤子效應(yīng)、拓?fù)涑�流、Maj...

基于二維Janus GeS雙層鐵電隧道結(jié)的電子輸運(yùn)（英文）————作者：孫康;別潔;呂洋洋;陳爽;法偉;

摘要：二維范德華Janus材料兩側(cè)為不同原子，使得其具有內(nèi)稟的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)性和面外極化。一類(lèi)新型的二維Janus材料GeS被發(fā)現(xiàn)可用于制備低能耗、高響應(yīng)速度的鐵電隧道結(jié)�；�于第一性原理計(jì)算，我們發(fā)現(xiàn)Janus GeS雙層有三種堆疊模式，它們的橫向滑動(dòng)和垂直位移都可以調(diào)節(jié)隧道結(jié)中的電子輸運(yùn)。此外，基于GeGe接觸的GeS雙層的鐵電隧道結(jié)表現(xiàn)出最高的開(kāi)/關(guān)比。我們的研究將滑移鐵電的概念擴(kuò)展到一類(lèi)新型的二維范德...

壓電材料中表面聲波的波速測(cè)量與調(diào)制————作者：王任飛;劉蕭;吳蒙蒙;林熙;劉陽(yáng);

摘要：三維固體中除了存在人們熟知的體聲波傳播模式，還存在能量集中在二維界面的表面聲波傳播模式。我們利用砷化鎵襯底的壓電和逆壓電效應(yīng)，通過(guò)平面叉指實(shí)現(xiàn)了射頻電磁波和表面聲波之間的相互轉(zhuǎn)化，并搭建超外差電路完成了在邊長(zhǎng)僅4 mm的樣品上表面聲波波速的測(cè)量，結(jié)果為(2.9±0.1) km/s。我們還制作了基于壓電陶瓷的單軸應(yīng)力腔，可以對(duì)樣品施加最大約為10-4的單軸應(yīng)變，并觀測(cè)到了應(yīng)變對(duì)表面聲波波速的影響。我...

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