具有激光相干辐射的磁子时间晶体
上海科技大学与中国科学院上海技术物理研究所团队在钇铁石榴石中利用泵浦诱导磁子模式实现了室温磁子时间晶体(MTC),其辐射达到激光相干水平。微波拍频驱动在有限参数范围内产生稳健的周期倍增,发射场线宽窄化至 260.0 Hz,一阶关联衰减时间为 995 μs。模型将该响应归因于三磁子会聚,给出与实验一致的稳定性区域并预言可能向混沌转变,同时将复杂时间动力学映射为频率分辨非线性特征用于储备池计算。
上海科技大学与中国科学院上海技术物理研究所团队在钇铁石榴石中利用泵浦诱导磁子模式实现了室温磁子时间晶体(MTC),其辐射达到激光相干水平。微波拍频驱动在有限参数范围内产生稳健的周期倍增,发射场线宽窄化至 260.0 Hz,一阶关联衰减时间为 995 μs。模型将该响应归因于三磁子会聚,给出与实验一致的稳定性区域并预言可能向混沌转变,同时将复杂时间动力学映射为频率分辨非线性特征用于储备池计算。
研究通过大语言模型参与的 AI 材料发现流程提出石墨烯衍生二维超晶格 Grokene,预测其常压室温超导,平均场临界温度约 325 K,全各向同性 Eliashberg 解给出约 310 K。严格二维性引入相位涨落,单层 BKT 转变温度仅约 120 K,作者建议少层堆叠、衬底或栅极工程等途径提升 TBKT。工作结合 DFPT/EPW、Eliashberg 与 RPA,提出需实验合成与表征验证。
南京大学与 RIKEN 等团队在拓扑超导体候选材料 2M-WS2 干涉纳米环中,演示了通过调节涡旋尺寸与环宽的相对尺度,将拓扑边缘态驱动为涡旋束缚态的策略。在超导转变附近相干长度大于环宽时,Little–Parks 振荡呈现环中心磁通束的预期周期;降温后相干长度小于环宽,振荡周期意外增大,对应沿环壁分布的多磁通“磁通项链”构型,表明扩展边缘态向局域涡旋束缚态的转变。
Thapar Institute 等机构通过实验与第一性原理计算,研究了中熵合金超导体 Nb0.45Ta0.25Ti0.15Hf0.15 的结构、超导与电子特性。
研究对约 40 种铜氧化物超导化合物进行大规模系统研究,通过 DFT 能带下折叠至单带 Hubbard 模型和三带 Emery 模型并结合统计分析,发现 Tc 与三带模型中 p 轨道上的库仑耦合强度相关性最强,凸显了铜氧化面中氧位点的重要性。
论文在填充因子 ν=±2 下用近似量子蒙特卡罗(AQMC)、精确对角化(ED)和 Hartree-Fock(HF)方法研究应变对扭转双层石墨烯相互作用基态的影响,考察 Kramers 谷间相干(KIVC)态到非公度 Kekulé 螺旋(IKS)态的应变调控相变。
中国科学技术大学等机构在 kagome 超导体 CsV3Sb5-xSnx 中发现,当 triple-Q 电荷密度波在 xc = 0.07 转变为短程条纹状 CDW 时,超导性质发生突变,零电阻转变温度 Tc0 从 x = 0.06 的 3.3 K 降至 x = 0.07 的 1.2 K。
推荐理由:论文结合热力学、电输运与扫描隧道显微镜多种手段,展示了如何在动量空间与实空间同时刻画超导非均匀性,方法组合可迁移。
KAIST 与庆熙大学、天主教大学及浦项加速器实验室合作,利用浦项加速器实验室的 X 射线自由电子激光,在飞秒时间尺度上观测到二氧化钛中氧空位可作为"电子等待室",使光激发电子滞留更久、延迟电子-空穴复合。研究聚焦呈蓝色的 blue TiO₂,结合光学分析与计算,阐明了氧空位捕获电子的机制,为利用光催化制氢、二氧化碳转化和污染物分解争取了反应时间。
Columbia University 科学家在金属 Pd5AlI2 中首次观测到电子波被原子尺度缺陷附近的量子干涉束缚在原地,成果发表于《Science》。理论物理学家 Raquel Queiroz 指出,束缚电子本不应出现在金属中,但破坏性干涉使电子波在多条路径间相消,即使仍有逃逸通道,电子态仍被囚禁,为通过原子缺陷控制量子态提供了新途径。
HZB 团队在 Nature Communications 报告首次在硅衬底上外延生长的 (BaTiO₃/SrTiO₃)₁₀ 超晶格中观测到周期性排列的极化涡旋,用分子束 epitaxy 制备,结合扫描透射电镜与 PETRA III X 射线源表征。
Warwick大学化学系与欧洲同步辐射光源(ESRF)合作的研究发表于Physical Review Letters,用扫描三维X射线衍射发现研究40年的铜氧化物超导体内部并非均匀晶体,而是由两种略有差异原子排布构成的拼缀结构,且区域边界比预期宽数百倍,可能干扰超导。
UNLV 研究团队将水加压至约 3500 万 PSI,发现高压冰-X 在约 222 GPa(约 3200 万 PSI)下原子排列反而失去原有立方对称性,变为低对称结构,与预期相反。
国际研究团队构建出受阿基米德螺旋泵启发的分子马达,利用电流驱动二硫代乙酰功能化(13)螺旋烯分子旋转,旋转本身可使通过分子的电流增强最多100倍,并实现100%方向偏好。
研究表明,径向对称、非共振泵浦的自旋激子-极化激元凝聚体无需旋转驱动、手性几何或泵浦轨道角动量即可获得手性。双库系统中的自旋弛豫使库诱导蓝移相对增益分布发生偏移,从而形成半涡旋。成果发表于 Phys. Rev. B 114, L231304。
Chunhao Guo 等人在方格子 J-Q 模型上用随机序列展开量子蒙特卡洛计算 Lee-Yang 零点,研究 Néel 反铁磁与柱状价键固体之间的量子相变。该模型无符号问题,可作为探测此类相变的干净设定。研究通过 Lee-Yang 零点的标度行为分析相变特征,结果发表于 Phys. Rev. B 114, L231112。
Zi Hong Liu 和 Lukas Janssen 通过大规模量子蒙特卡罗模拟研究了电中性条件下蜂窝双层无自旋费米子的相图,发现相互作用体系中涌现出相对论对称性。非相互作用极限下,低能谱在六角布里渊区角点处呈现二次色散能带的接触点。该工作发表于 Phys. Rev. B 114, L231111。
Francesco Macheda 和 Thibault Sohier 发展了二维单层与异质结构中电子与电动力学模式耦合动力学的数值解法,同时包含声子和电子两种激发。结果表明电阻率最终由声子驱动,但电子-电子直接散射和对声子的动力学屏蔽可发挥显著作用。[Phys. Rev. B 114, 245419] 于 10 月 23 日发表。
磁性半导体 GdGaI 中的四亚晶格 triple-q 非共面磁序可借助自旋-电荷耦合重塑电子结构并诱导非平凡拓扑相。R. K. Guzman Ilave 和 Hiroaki Ishizuka 基于这一近期发现,研究了 GdGaI 的场致金属-绝缘体相变、Chern 绝缘体与拓扑半金属。论文发表于 Phys. Rev. B 114, 245204。
Jun Mochida、Ataç İmamoğlu 与 Yuto Ashida 提出利用腔量子电动力学中受限电磁场的真空涨落来调控量子相,并研究了二维 Kondo 晶格中的量子相变。该方案基于极性 van der Waals 材料的平面腔,可产生强受限模式,有望调控二维关联体系。文章发表于 Phys. Rev. B 114, 245131。
Jun Chai 等人在 Physical Review B 上通过主动学习方法研究 β-FeSi₂ 表面自钝化机制,指出其优异抗氧化性源于致密 SiO₂ 保护层的形成,但该保护层的原子尺度形成路径及后续氧化抑制机制此前尚不明确。研究以 Si-O 网络连通性作为 β-FeSi₂ 表面自钝化的结构特征,揭示了致密 SiO₂ 层涌现的原子级过程。
Fadi Sun、Jinwu Ye 与 Wu-Ming Liu 研究了量子无序致序(OFQD)效应在实验实现的弱相互作用玻色子量子系统中的作用。OFQD 效应最初发现于阻挫量子自旋系统,近期也在方格 Rashba 自旋-轨道耦合(SOC)系统中被发现。文章发表于 Phys. Rev. B 114, 235124。
研究采用 Kubo-Greenwood 形式对超类地行星地幔条件下含 Fe 的 post-perovskite 进行从头算电子电导率计算,温度最高达 4000 K。文章发表于 Phys. Rev. B 114, 225139。
研究者用机器学习驱动的分子动力学模拟,给出了典型轨道有序钙钛矿材料 LaMnO3 中有序-无序转变的修正原子图像,模拟得到的对分布函数随温度演化与实验结果高度一致。成果发表于 Phys. Rev. B 114, 225138。
Physical Review B 发表 Xiaohui Wang 等人的研究,探讨三维节线半金属中的 Fabry-Pérot (FP) 振荡。FP 振荡源于多次反射诱导的相干路径干涉,通常在一维介观电子器件中观测到,而高维系统中大量横向通道使其难以出现。文章编号 Phys. Rev. B 114, 225134,发布于 10 月 23 日。
UNi4B 的零场 Hall 电阻率张量存在两个非零分量,其磁对称性低于此前提出的单斜磁有序模型,且不能用磁畴形成解释。最高 16 T 的场依赖 Hall 数据表明反常 Hall 效应存在显著本征贡献。[Phys. Rev. B 114, 214426]
Physical Review B 上的一篇论文提出,各向异性磁阻(AMR)可由磁序引起的电导率张量对称性降低产生,且在非相对论情形下也能出现与自旋轨道耦合(SOC)效应相当的对称性降低,无需依赖 SOC。
研究预测一维反铁磁半导体 NbI₃ 链在适度电子掺杂下可诱导出格点中心电荷序、亚铁磁性与多铁性。该工作为多铁性材料在下一代多功能器件中的应用提供了新的候选体系。
Physical Review B 发表研究,探讨 X 波磁体(X = p, d, f, g, i)中的自旋弛豫机制。自旋弛豫会导致自旋退相干和有限的自旋寿命,不利于自旋电子学器件,阐明其机制及影响自旋寿命的因素对实现长自旋寿命至关重要。
作者报道立方γ-Ba3CoNb2O9中有效自旋1/2矩被随机稀释到略高于渗流阈值时仍保持高度涨落的非常规自旋态,而非通常的自旋玻璃冻结。中子与μ子测量在部分重叠的时间窗口内均显示皮秒到微秒尺度的持续关联自旋涨落,类似量子自旋液体行为。数值计算表明单态形成起重要作用,说明无序即使在没有强几何阻挫的情况下也能维持动态自旋关联。[Phys. Rev. B 114, 194423]
Chinmay Giridhar、Philipp Vojta、Zohar Nussinov、Gerardo Ortiz 与 Andriy H. Nevidomskyy 在 Phys. Rev. B 114, 194422 中,针对广义对称性(含降维变换与超越群的代数结构)发展了一套代数框架,用于描述 (2+1) 维格点模型中的代数聚变(algebraic fusion)。
研究团队对六角铁磁材料 SmCrGe3 开展了高压结构、输运与电子结构研究,发现压力可作为连续调控电子结构与磁相互作用的干净途径,且不引入化学无序。文章 Phys. Rev. B 114, 194420 于 10 月 23 日发表,作者包括 Wenli Bi、Weiwei Xie 等。
K. Dinar 等人研究了六方氮化硼(hBN)声子对 hBN 封装石墨烯电阻率的影响,指出虽然封装能获得高迁移率器件,但周围 hBN 本身会通过极性光学声子引入远程散射,而其在常规电阻率测量中的作用此前尚不清楚。论文发表于 Phys. Rev. Lett. 137, 176302。
Dan Yao 等人在 Physical Review Letters 上发表研究,利用 Moiré 结构中局域化的体态实现拓扑泵浦,完成定向且鲁棒的能量输运。拓扑泵浦作为受非平凡拓扑保护的定向能量输运形式,此前已在凝聚态与材料物理中被广泛研究。
Physical Review Letters 发表研究,利用太赫兹磁光谱直接探测 FeTe₁₋ₓSeₓ 多带超导体中的螺旋涡旋核激发,为铁基超导体中多带 Caroli–de Gennes–Matricon(CdGM)态提供动力学证据,论文编号 Phys. Rev. Lett. 137, 176001。
南方科技大学团队利用光超晶格在超冷量子气体中实现了超漏,选择性输运超流组分并抑制正常流,流速对比度达 500(49)。超流组分发生相干 Josephson 输运,正常组分则呈热力学受限的缓慢响应。基于该对比度,研究演示了对正常组分的重复过滤与动力学调控。
东北大学团队研究 13 种硅酸盐玻璃组分,发现声速在决定热导率的三因素(体积比热、声速、声子平均自由程)中起主导作用,成果发表于 Applied Physics Letters。研究在室温下测量了热导率、声速、体积比热和声子平均自由程,为设计面向下一代电子器件散热需求的玻璃材料提供了新准则。
Boston College 等机构在 TRSB 拓扑铁基超导体 FeTe0.55Se0.45 中观测到非平庸的边界介导超导输运,该材料自发破坏时间反演对称性并表现出自发磁性。研究揭示超导性、能带拓扑与自发时间反演对称性破缺的相互作用可产生拓扑超导边界态。
TUM 团队研究了赤铁矿(α-Fe₂O₃)在倾斜易平面反铁磁相中 GHz 至 THz 频段的非互易光导性质。计算得到的电导率张量在零动量磁振子能隙处出现频率峰,能隙约 0.1 meV,可由 DMI 与在位各向异性自旋相互作用调节;倾斜诱导的净磁矩 m 对应有效时间反演对称性破缺,产生非零霍尔电导。文章还基于所得电导率计算了非互易环行器的传输幅度,讨论了赤铁矿在环行器设计中的应用前景。
论文提出一个最小模型来描述 Si:P 等掺杂半导体跨越金属-绝缘体转变时的反常低温热力学,考虑两组局域磁矩耦合到经历金属-绝缘体转变的高度无序非相互作用电子浴。
Boston College 等机构研究团队在一种时间反演对称性破缺(TRSB)拓扑铁基超导体中观测到非平庸的边界介导超导输运行为。研究通过多种实验手段表征了该材料的超导输运特性,揭示了拓扑表面态与超导边界态在输运中的作用。相关成果以预印本形式发布于 arXiv 凝聚态超导方向。