Kagome 金属 LuNb6Sn6 的多带诱导复杂磁输运
重庆大学等团队研究了 kagome 金属 LuNb6Sn6 的电输运性质,发现其在 TCDW ≈ 80 K 发生电荷密度波(CDW)转变,并在转变附近及以下表现出复杂磁输运:纵向磁电导在约 1 T 以下近似线性,霍尔电导则显著非线性并出现场致符号反转。
重庆大学等团队研究了 kagome 金属 LuNb6Sn6 的电输运性质,发现其在 TCDW ≈ 80 K 发生电荷密度波(CDW)转变,并在转变附近及以下表现出复杂磁输运:纵向磁电导在约 1 T 以下近似线性,霍尔电导则显著非线性并出现场致符号反转。
UNICAMP 研究组在含 Dzyaloshinskii–Moriya(DM)相互作用的自旋-1/2 蜂窝晶格 J1-J2 Heisenberg 反铁磁柱状价键固体中,计算出三激子能带、Berry 曲率与陈数,发现各孤立三激子带的陈数数值积分均为零,但有限温度下仍产生非零热霍尔响应。研究还划定了谐波输运计算可靠的稀薄三激子区间,并讨论了次近邻 DM 相互作用对柱状价键固体相的影响。
研究团队在单层石墨烯中直接观测到光致 Dirac 能隙,时间与角分辨光电子能谱显示该能隙随光场同时出现,且仅在圆偏振光驱动下产生,直接将其打开与动力学时间反演对称性破缺联系起来。结合 Floquet 理论,作者把该能隙认定为光致 Haldane 质量,并给出相应的非平庸 Floquet Berry 曲率与 Chern 拓扑。
推荐理由:论文用时间与角分辨光电子能谱直接观测到圆偏振光打开的 Dirac 能隙,把对称性破缺与拓扑联系起来,可作为 Floquet 拓扑工程的实验范例。
厦门大学团队在电学可调的范德瓦尔斯同质双层中实现偶极激子极化子,层间激子作为携带永久面外电偶极矩的量子杂质,其结合能超过常规层内激子极化子的四倍。研究还表明费米海层极化是调控多体相互作用的新自由度:费米海存在时取向相反的偶极极化子发生杂化,将费米海限制在单层则抑制杂化并产生取向选择性的多体修饰。
论文针对交错磁体中临界磁涨落对自旋劈裂效应的影响,发展了一套保留完整碰撞算符及其随磁序变化的玻尔兹曼理论。研究发现总强度相同的涨落对电阻率贡献相同,但自旋守恒涨落与自旋翻转涨落可使自旋劈裂比朝相反方向变化;二维情形下近前向自旋翻转的斜率随关联长度近似线性增长,而能带劈裂上的能量守恒在任意散射强度下都保护由占据态能带移动承载的那部分自旋流。
巴塞罗那大学 Pietro Tierno 等研究人员在 Nature Communications 上报道实现了反自旋冰——将胶体冰中粒子间的相互作用由排斥改为吸引,从而打破传统自旋冰所遵循的冰规则。
研究了垂直嵌入碳纳米管(CNT)的 Au/CNT/金刚石界面热输运机制,作者为 Binglin Lu、Haozhe Kang 等。文章发表于 International Journal of Heat and Mass Transfer 第 273 卷 Part 2,出版日期为 2027 年 2 月。
Chuang Chen 等人在 Phys. Rev. X 16, 041029 发表论文,通过量子蒙特卡罗模拟发现塞曼场会将狄拉克自旋液体驱动到手性通量相,形成相对论性自旋子朗道能级以及涌现规范场的无能隙光子激发。
Schuh、Funcke、Kreit、Luu 和 Singh 在辅助场表述下用 normalizing flows 缓解有限化学势 Hubbard 模型的符号问题,缓解了自旋基矢方案中严重的遍历性问题。成果发表于 Phys. Rev. B 114, L231117。
Taegon Lee、Gil Young Cho 和 Donghae Seo 构建了 U(2) Chern-Simons-Ginzburg-Landau 有效理论,用于此前仅能通过范畴数据或试探波函数描述的 Abelian 与 non-Abelian 分数量子霍尔层级。
研究者在 marcasite 结构化合物 MnSb2 中实现了金属平带,该材料经高压合成,晶体结构由 X 射线衍射确定,电输运与热电输运测量显示费米面附近存在平带特征。论文发表于 Phys. Rev. B 114, L231115。
研究团队通过精确调控开放磁子腔中的损耗率与耦合强度,首次在一般伪厄米系统中实验演示了两种具有非互易性与选择性的不同奇点,其中一种为 exceptional point。该成果发表于 Phys. Rev. B 114, L200406。
Physical Review B 发表研究,提出由 Poincaré 共形度规驱动的边缘态机制,将双曲度规投影到弹性桁架上,实现空间变化参数诱导的边缘主导谱。该机制不依赖缺陷、拓扑或参数调节,突破了传统边缘态仅占据窄谱窗的局限。
Ying-Li Wu 与 Xiao-Qin Yu 证明,施加直流电场可解除对称性限制,使晶体对称性超出单一镜面对称的时间反演对称二维系统中也能出现非线性反常 Nernst 效应。
研究通过引入 BF4 掺杂 CH3NH3PbI3(MAPbI3)钙钛矿,探究有机分子(MA)排列对电荷载流子复合的影响,此前该影响尚不明确。BF4 掺杂用于保持可区分的铁电性排列。成果发表于 Phys. Rev. B 114, 225147。
Physical Review B 发表研究,分析自旋简并反铁磁体中的纵向输运自旋极化。研究表明,具有破缺 PT 对称性(宇称 + 时间反演)的反铁磁体可高效产生自旋流,为自旋电子学中电学生成自旋流提供了新的候选自旋流源。
Yuya Ominato 与 Masahito Mochizuki 理论研究了手性拓扑半金属 CoSi 中二次谐波产生(SHG)与三次谐波产生(THG)的圆二色性(CD),发现两者均表现出量级为 1 的二色响应,且对谱展宽的鲁棒性存在显著差异。该工作发表于 Phys. Rev. B 114, 214306。
研究人员通过薄膜制备、输运测量与第一性原理计算相结合,研究了生长在 TiO₂ (110) 基底上的 RuO₂ (110) 薄膜的超导性质,观测到超导现象并给出了临界温度。该工作以实验与理论联合的方式考察了应变对 RuO₂ 薄膜超导性的影响,结果发表于 Phys. Rev. B 114, 194516。
Guang Tian、Xiaosong Wu 等人提出利用时间反演奇非线性自旋极化响应,实现无外场电流驱动的确定性磁化翻转,挑战了结构反演对称性破缺是自旋轨道矩器件翻转必要前提的传统观点。该方案基于 Phys. Rev. B 114, 194431 发表的理论工作,为自旋轨道矩器件设计提供了新思路。
韩国全南大学 Chan-Jin Park 教授团队开发出基于可聚合深共熔溶剂(PDES)的聚合物电解质,使钠金属电池在 2C 下循环 1,000 次后仍保持 90.4% 的容量。
Zhiyuan Li 和 Jian Zhou 证明,在无非相对论自旋-轨道耦合的情况下,非线性光可在非共线磁体中诱导自旋力矩,并在实际材料中以适中光强产生约 30 Tesla 的有效磁场。该成果发表于 Phys. Rev. Lett. 137, 186905。
研究团队在声子晶体中实验观测到反常非厄米趋肤效应(ENHSE),该效应源于无序与局域非互易但全局互易耦合的相互作用,其无序依赖的局域化特性重塑了传统的体-边对应关系。成果发表于 Physical Review Letters 137, 186602。
Xingsen Chen、Jinfeng Jia 等人在 Physical Review Letters 发表研究,利用稀释制冷机扫描隧道显微镜研究了由分子束外延生长在超导 NbSe2 衬底上的 Bi2Te3 薄膜表面的 Fe 掺杂原子。作者利用针尖诱导的能带弯曲效应,精确操控掺杂原子的能级与电荷态,从而在原子尺度上可视化混合价态区的量子相变。
小鼠实验显示,运动可触发骨细胞(osteocytes)分泌抗衰老化学物质。这些由骨骼释放的蛋白质被认为能够延缓衰老并延长寿命。
康奈尔大学 Brad Ramshaw 团队在 Nature Physics 发表研究,通过精确脉冲超声实验重绘 UTe₂ 的压力-磁场-温度相图,发现其在约 18,000 磅压力(作用于 5 毫米范围)和 2 至 1 K 温度下可同时展现两种不同类型的超导,使其成为拓扑超导的领先候选材料。
推荐理由:原文给出了压力条件、温度区间和相图结构,读者可据此理解该材料为何被视为拓扑超导候选。
Tohoku University 团队在氮化铬薄膜中掺入 4.6–9.3 原子百分比的钛,将载流子迁移率提高近 100 倍,功率因子达到 5.26 µW cm⁻¹ K⁻²,为纯氮化铬的 250 倍。原型发电机在 96 K 温差下实现 455.8 nW 最大输出功率,功率密度达 38.0 mW cm⁻²,可与现有高性能热电材料相当。该方法无需高温处理,适用于不耐高温的电子器件废热回收。
神户大学研究人员开发出一种硅纳米粒子涂层,无需任何颜料即可呈现鲜艳、持久的色彩,且不会出现许多传统着色技术常见的褪色与随视角变色现象。该硅基涂层有望大幅减轻传统涂料的重量并降低其环境影响。
德国 Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) 的研究人员提出用石墨烯替代硅制造太阳能电池、光传感器和光电子器件的方案。
Argonne National Laboratory 研究人员开发出一种挥发性低熔点共晶方法,向钙钛矿原料中加入溴化锌和甲基氯化铵两种盐添加剂,降低熔点使混合物短暂呈液态,让原子有时间排布成均匀晶格,随后盐完全挥发,剩余锌原子迁移至缺陷处进一步修复。
Cornell University、日本 National Institute for Materials Science 与德国 Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter 的研究人员在菱面体六层石墨烯中观测到多种量子态,相关论文发表于 Nature Physics。
由SLAC领导的团队在Science发表结果,确认MnTe是altermagnet,并在ESRF的ID32束线上通过比较左旋与右旋圆偏振X射线的散射差异,观测到常规反铁磁体不应存在的手性信号。实验于2024年完成,2025年初重复验证了结果。altermagnet兼具零净磁化带来的稳定性与产生自旋极化电流的能力,被视为自旋电子学的候选材料。
推荐理由:原文说明了用圆偏振X射线区分手性的实验原理,读者可理解该判定方法为何能作为关键证据。
Nature Physics 的研究表明,微管上主动马达与被动扩散蛋白的混合体系,是活性物质中整流布朗运动的一种实现。马达通过有偏扩散在微管上引导可扩散蛋白,将主动与被动分子的混合转化为定向输运。该研究于 10 月 30 日在线发表(doi:10.1038/s41567-026-03489-9)。
Nature Physics 发表 Sooshin Kim 等人的研究,通过超冷原子在倾斜光晶格中的实验,追踪分形子(fracton)的可动束缚态,展示了强势场梯度局域化单个粒子时,相互作用仍能产生集体运动。
Cornell 大学与马里兰大学等团队在 Nature Physics 发表研究,通过超声测量在 UTe2 中实现四临界点与多分量超导性的热力学演示。研究由 B. J. Ramshaw 与 Sahas Kamat 等完成,超声测量与数据分析获 DOE 支持,样品合成由马里兰大学团队完成,理论计算由 Karlsruhe 研究所完成。
Paul Scherrer Institute(PSI)研究人员发现,量子材料内部的磁波(微观磁激发)保持能量的时间远超科学家预期。这些微小磁激发的寿命比预期长得多,可能为更快且耗电更少的计算机开辟一条新路径。
中国科学技术大学团队联合南方科技大学、香港城市大学、中国科学院宁波材料所,建立融合AI、高通量理论计算与专家知识的自组装单分子层(SAM)智能筛选框架,构建8描述符综合排序体系,成果10月29日发表于《自然·合成》(Nature Synthesis)。
中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心单分子团队王兵、范其瑭教授及合作者通过分步表面合成,制备出仅由五元环和七元环构成的金属性碳纳米带(戊庚环型碳纳米带),证实其亚纳米宽度一维结构能实现高效电子输运,成果28日在线发表于《自然》。
推荐理由:原文给出分步表面合成路线与两种纳米带的不同电子性质,可了解五元环七元环碳纳米带如何被制备并验证。
量子蒙特卡洛(QMC)方法计算了相-I固态分子氢在压缩下的最低中性激发,发现多行列式展开对激发能影响不大,却对激子局域化及跃迁偶极矩、激发诱导力等至关重要。低密度强绝缘区多行列式QMC结果与Bethe-Salpeter方程(BSE)相当甚至更好,TDDFT给出的激子更扩展;随压缩增强、系统趋近半导体区,各方法差异减小。
东南大学与浙江大学团队报道窄隙Zintl砷化物Eu2CdAs2的合成、相变与磁输运性质:该材料在TN = 9 K发生反铁磁有序,低温激活能为3.2 meV,在9 T下实现−104%的巨大磁电阻效应。
Institut Néel 与乌克兰国家科学院材料问题研究所团队通过比热、热膨胀和磁测量,揭示了 PrB6 在 50 K 以下顺磁区的新特征。在一级磁有序温度(TN = 6.7 K)之上,每个 Pr3+ 的磁熵接近双重态,而非非弹性中子散射确定的三重态晶体场基态;需超过 30 K 才能达到三重简并基态的熵值,这与 CeB6 情况类似,强烈暗示硼笼内晶体场基态的动力学劈裂。