用活性固体的力场景观预测塑性形变
研究将非活性无序固体中控制塑性的准局域激发概念推广到活性物质,聚焦自驱动棒的致密堆积。作者通过力场景观分析识别出类似晶体点阵缺陷的准局域激发,用于预测塑性形变。成果发表于 Phys. Rev. Lett. 137, 188301。
研究将非活性无序固体中控制塑性的准局域激发概念推广到活性物质,聚焦自驱动棒的致密堆积。作者通过力场景观分析识别出类似晶体点阵缺陷的准局域激发,用于预测塑性形变。成果发表于 Phys. Rev. Lett. 137, 188301。
研究在六方氮化硼(hBN)中带负电的硼空位(VB−)缺陷上展示了本质上二维的驱动中心自旋机制。在3 T磁场下,B11核自旋浴坍缩为平面等距的核类别,形成毫秒级相干的二维核自旋壳层。论文发表于Phys. Rev. Lett. 137, 186701。
Wolf、Tian Xie、Chenhao Jin 和 Allan H. MacDonald 的论文提出基于激子的传感方法,用于探测二维异质结中的远程电子关联。
研究人员在 Physical Review Letters 发表论文,利用超流氦纳米液滴实空间实验实现了 Thomson 问题,即同号电荷在球面上的最低能量排布,此前该问题仅有少数小体系存在解析解。文中说明表面局域化的电荷构型被实空间成像观测,Phys. Rev. Lett. 137, 183001 于 10 月 26 日周一发表。
中科院宁波材料技术与工程研究所葛子义、刘权团队提出基于配体交换反应的“分子锁定”策略,在ITO与膦酸自组装单分子层(SAM)之间形成铟-氧-磷三点配位网络,同步提升有机光伏效率与稳定性。基于该策略,15.6平方厘米孔径面积有机太阳能组件有效面积效率超过18.8%,实验室小面积器件效率达20.4%;封装器件在最大功率点连续工作2000小时后仍保持超过85%初始效率。相关成果近日发表于《焦耳》。
中国散裂中子源缪子源实验站第三届缪子科技与应用研讨会在东莞开幕,来自ISIS、RIKEN、KEK、CMU、BRIN等国际机构及国内高校和科研院所的专家学者围绕缪子物理前沿、缪子源装置建设及多学科应用展开交流。中国散裂中子源缪子源基建工程已全部完成,靶站安装正在推进中,该装置是中国散裂中子源二期工程的重要组成部分,建成后将在凝聚态物理、磁性材料、新能源材料、超导材料等领域发挥重要作用。
代尔夫特理工大学研究人员用射频信号成功控制单个原子的核自旋,此前物理学界认为核自旋无法被直接操控。研究者 Hester Vennema 等人改造扫描隧道显微镜,同时向原子发送针对电子和针对核的两路信号,发现即使两种自旋基本解纠缠也能翻转核自旋,结果与简单理论预期不符。
推荐理由:原文说明核自旋信号频率比电子自旋低百倍到千倍,并给出吉他弦类比,便于理解单原子磁共振的选频要求。
University of Arkansas 与 University of Michigan 的研究人员开发出基于石墨烯的环境辐射取电装置,利用石墨烯电感器收集电力线路周围磁场的能量,为超低功耗温度传感器供电,停电时可维持运行至少 24 小时,条件允许时最长约一周。该装置是团队继石墨烯太阳能传感器之后的第二款自供电传感器,功耗仅纳瓦级,电容器充电速度快于放电速度,可实现免维护部署。
Leiden University 的 Liru Feng 和 Louise Jawerth 团队发现,与神经退行性疾病(如 Alzheimer's disease、ALS)相关的蛋白质液滴(凝聚体)中,淀粉样纤维并非在液滴内部高浓度处生长,而是从液滴表面向外生长,同时液滴收缩并玻璃化。
耶鲁大学团队在Physical Review Letters发表论文,用角分辨光电子能谱(ARPES)解释了铁插层二硫化铌(FeₓNbS₂)中电阻态可被低密度电流脉冲切换的机制。
日本国立材料科学研究所(NIMS)的 Tokuyuki Teraji 团队利用金刚石中的氮-空位(NV)色心,首次直接绘制出金刚石晶体中原子级位错周围应力场的多个分量,成果发表于 Applied Physics Letters。NV 色心的自旋态对取向相关的应力高度敏感,可作为纳米尺度应力传感器。该结果验证了 80 余年前基于弹性理论推导的应力张量描述,并有望改进高质量金刚石的制备工艺。
大阪大学及其合作者在 npj Quantum Information 发表研究,在 flopping-mode 自旋量子比特中加入第三个可电调的辅助量子点,通过轨道能带工程在器件制成后独立调节速度与抗电压噪声能力,工作频率超过 100 MHz,特定调谐下达 271 ± 20 MHz。
香港科技大学(HKUST)邵敏华教授团队研发出含银离子与阴离子的 AMI 添加剂,使无负极锂金属软包电池能量密度达到 467 Wh/kg,扣式全电池在 200 次充放电循环后仍保持 90% 容量。该添加剂修饰铜集流体表面以改善亲锂性并稳定 SEI,形成内层富有机物、外层富无机物的界面结构,同时在电解液中生成准固态凝胶,抑制锂枝晶生长。
巴西圣保罗大学IFSC-USP与中国北京理工大学的合作团队提出一种无需辅助量子比特(ancilla)即可读取量子比特信息的方法,成果发表于Physical Review B。
德国美因茨 Johannes Gutenberg 大学物理研究所的研究人员首次拍摄到磁性斯格明子(skyrmion)晶格的熔化过程,成果发表于 Nature Nanotechnology,挪威科技大学(NTNU)Centre for Quantum Spintronics(QuSpin)的 Asle Sudbø 教授参与合作。
Nature Physics 研究发现,贴附于微曲面的细胞可完全黏附或部分内脱,其形态由细胞收缩应力与细胞-基底黏附应力的平衡决定。
Nature Physics 发表一篇 News & Views,指出二维交替磁体(altermagnet)对下一代自旋电子学有重要前景但合成困难,而近期在正交扭转的范德华同质结构中观测到了交替磁性,为超薄器件开辟了可能。
东南大学与苏州大学联合团队提出"解耦共沉积"策略,通过向前驱体溶液中加入含铵离子、碘离子和两个磺酸基的解调分子,阻止单分子传输层(SAM)与钙钛矿组分的过早反应,实现柔性钙钛矿太阳能电池的大面积均匀印刷。
研究团队在具有垂直磁各向异性的溅射 Co(0.2 nm)/Ni(0.7 nm)₆ 多层膜中,利用脉宽约 300 fs、中心波长 750 nm 的单脉冲激光,在原本无斯格明子的饱和磁化态下诱导成核出拓扑荷达 |Q|=3 的斯格明子与反斯格明子,形成亚稳的热力学隐藏磁态。
湖南大学团队提出线图外延方法,在 Au2Ge 衬底上制备出单元素 kagome goldene 单层,通过 STM/STS 与 DFT 确认其结构与电子性质。研究观测到费米能级以下约 1.1 eV 处的近似平带谱学特征,该特征在 zigzag 边缘处被抑制;计算显示 goldene 与 Au2Ge 衬底间的弱层间相互作用通过邻近效应产生双狄拉克节线。
推荐理由:论文结合实验与计算,说明了单元素 kagome 单层的构建思路及其电子结构起源,可迁移至其他 line-graph 材料的制备。
马德里自治大学团队证明磁子与激子可在同一 Bethe-Salpeter 形式框架下计算,通过超越 Tamm-Dancoff 近似求解完整 Bethe-Salpeter 方程,保持磁子 Goldstone 模无能隙。该方法应用于 extended Hubbard 模型描述的铁磁与反铁磁石墨烯,阐明了在位与非局域相互作用对激子和磁子出现的作用,并给出向第一性原理计算推广的一致性要求。
论文在周期切换垂直磁各向异性的薄膜中建立磁子时间晶体,推导其 Floquet 能带结构并用微磁模拟验证,指出进动椭圆率对比打开动量隙。单一 1 GHz 驱动可将 2.5 至 4.5 GHz 的一组自旋波带放大到超过 Gilbert 损耗,即使驱动边缘平滑也成立;引入界面 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用后,被放大的波包可在动量隙内边增长边传播。
研究团队用 nano-ARPES 测量了扭转角为 2.4° 的双层石墨烯,沿 Γ−M 和 Γ−K 高对称方向观测电子结构,在 K 点附近未发现平带,却在 M 点较高束缚能处探测到明显的弱色散平带特征。紧束缚与 DFT 计算能重现主要色散能带,但无法解释这一额外特征,作者认为其起源可能涉及现有模型未涵盖的结构或界面效应;这是扭转双层石墨烯中平带首次在 K 点以外被观测到。
推荐理由:论文指出该平带位于远离费米面的 M 点且现有模型无法解释,提示扭转体系电子态探测需覆盖整个布里渊区。
南京大学团队在石墨烯/双层 MoS2 双栅范德华异质结中,以层间激子作为局域探针,观测到即使栅极几何场被标称抵消仍存在的偶极相关能量劈裂,表明界面电荷转移带来的量子电容会修正内部静电学。
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。
研究团队利用软 X 射线磁矢量层析在具有各向异性 DMI 的手性磁体 Mn1.4PtSn 中实验观测到一维 Bloch 点奇点偶极链,该链位于相反手性区域的边界上。相邻 Bloch 点与反 Bloch 点在间距小至 60 nm 时仍保持稳定,而手性畴壁内 Bloch 点-反 Bloch 点对自发湮灭的阈值间距约为 90 nm,其稳定性与周围磁化构型的拓扑密切相关。
推荐理由:论文给出 Bloch 点链的实空间观测及 60 nm、90 nm 两个关键间距,可帮助理解点缺陷集体行为的稳定性条件。
研究者利用Bragg相干衍射成像(BCDI)对具有反铁磁基态的人工磁性方格子进行单次曝光无透镜成像,重建出反相磁畴壁在毫秒时间尺度上穿越样品的实空间动态。工作同时利用X射线的共振特性,同时采集结构与磁性Bragg峰来重建畴壁运动的实空间序列,区别于以往主要追踪磁涨落或静态畴结构的相干X射线研究。
美国北卡罗来纳州立大学(NCSU)研究人员通过旋涂偶氮苯乙基铵铅碘层状杂化有机-无机钙钛矿,在室温下实现 0.04 W/m/K 的超低热导率和 7.7 GPa 的弹性模量。
Lawrence Berkeley National Laboratory 团队将超导量子比特开源控制系统 QubiC 升级为 QubiC 2.0,部署在 AMD ZCU216 RFSoC 评估板上,实现多 FPGA 同步与低延迟数据通信,并在条件电路上演示了简化的前馈实验。
Uppsala University 的 Baldo、Holmvall 与 Black-Schaffer 将原子尺度电子驱动配对模型映射到原本用于声子介导超导的有效谷间、Chern扇区内描述,发现电子与声子驱动配对呈现相同的 d 波配对结构。
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。
Zaccone 与 Samwer 提出一个力学自洽的 Ginzburg-Landau 理论,描述深过冷金属液体中亚稳的非均匀 G 态。核心结果是类 II 超导混合态物理可在结构上涌现,随机内应力场扮演磁场角色,应力由非仿射内应变在有限屏蔽长度 λσ 内屏蔽,结构序在长度 ξG 上愈合,二者之比 κG=λσ/ξG 对应 Ginzburg-Landau 参数。
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。
论文研究了 O2 等离子体处理(0 到 60 s)对约 11.4 nm 厚 PE-ALD NbN 薄膜的影响,通过 XRD、XPS 和 500 nm 宽纳米线输运测量表征同一系列样品。
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。
Purdue University 等机构的研究者提出 irrep surface codes(ISC),一种二维拓扑量子纠错码,可横向直接实现满足两个条件的任意不可约有限门群逻辑门:门生成有限群且不可约。论文进一步发展了格手术协议,用于在常规表面码与 ISC 之间转移编码信息,为按目标逻辑操作定制拓扑码并集成到常规计算中提供了系统方法。
Boston College 团队引入 quailbot 智能体框架,将大语言模型接入扫描隧道显微镜(STM)仪器反馈回路,在与人类专家短暂学徒期后,前沿 LLM 智能体在 4.5 K 低温 STM 上以钨针对 FeTe 样品自主完成端到端针尖调控,并通过独立验证。
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。
Zi Hong Liu 与 Lukas Janssen 用大规模量子蒙特卡洛模拟研究了电中性蜂窝双层上无自旋相互作用费米子的相图。