摘要 +
La3Ni2O7在高压条件下表现出近80 K的超导电性, 是继铜氧化物高温超导体之后第二类超导转变温度进入液氮温区的层状非常规超导体, 其发现引起了国际上的广泛关注. 利用最近发展的金刚石对顶砧(DAC)准静水压技术, 本课题组在La3Ni2O7高压电输运测量方面取得了一些重要进展, 率先发现了其高温超导零电阻现象, 并揭示了超导与奇异金属态之间的内在联系. 本文简单概述我们在该方面取得的一些研究进展, 包括DAC准静水压技术的发展、La3Ni2O7超导零电阻的发现过程、超导转变温度Tc与线性电阻系数之间的联系, 以及修正后的压力-温度相图等. 结合后续发现的其他类型的镍基高温超导材料的压力-温度相图, 本文还分析了镍基高温超导与密度波转变和结构相变之间的可能联系, 为后续镍基高温超导的研究提供借鉴.
摘要 +
在后摩尔时代, 随着器件物理尺寸的缩放极限和冯·诺依曼架构的局限性逐渐显现, 传统硅基集成电路领域面临严峻挑战. 然而, 二维层状材料凭借无悬挂键、高载流子迁移率、高光生载流子浓度等独特的物理特性, 有望突破这些瓶颈. 目前, 许多二维材料已经实现了规模化生长与应用, 在高性能单一功能器件、多功能融合器件、逻辑电路和集成芯片制造与应用当中展现出巨大的潜力. 本文综述了二维材料的基本特性、构成的基础功能器件、功能电路模块以及三维集成等方面的研究进展, 重点探讨了二维材料在规模化集成方案方面的挑战和解决路径, 并为未来的发展方向提出了展望.
摘要 +
铁电薄膜及其集成的铁电器件受到了极大的关注. 传统铁电薄膜受限于临界尺寸效应, 难以在厚度逐渐变薄至纳米甚至单原子层时保持铁电性, 这为发展相关纳米电子学器件带来了挑战. 二维范德瓦耳斯材料具有天然稳定的层状结构, 具有表面平整无悬挂键、无层间界面陷阱、甚至在原子尺度极限厚度下仍能保持完整的物理化学特性的优点, 逐渐被人们意识到是实现二维铁电性理想的温床. CuInP2S6, α-In2Se3, WTe2等具有本征铁电极化的二维范德瓦耳斯铁电材料先后被报道, 同时人工堆叠的滑移铁电体如t-BN等也逐渐涌现, 极大扩充了二维范德瓦耳斯铁电材料的体系结构, 为进一步实现铁电的电子元器件微型化和柔韧化提供了新的可能. 本文将对近来报道的二维范德瓦耳斯铁电材料的研究进展进行综述, 探讨它们的组分特征、结构特点及性能调控方法, 并展望此类材料的应用潜力和未来的研究热点.
摘要 +
密度泛函理论在当代电子结构计算中占据主流地位, 然而其计算复杂度随体系规模呈立方增长, 制约了在复杂体系或高精度计算中的应用. 近年来, 机器学习与第一性原理计算的结合, 为这一问题提供了新的解决方案. 本文对机器学习加速电子结构计算的方法进行了综述, 重点讨论现有研究在加速材料电子结构计算中所取得的重要进展. 此外, 对未来研究中基于机器学习技术进一步克服电子结构计算的精度和效率瓶颈、扩展适用范围、实现在大尺度材料体系中计算模拟与实验测量的深度融合做了展望.
编辑推荐
2026, 75 (1): 010708.
doi: 10.7498/aps.75.20251455
摘要 +
Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)是一种源于自旋轨道耦合与结构反演对称破缺的非对称交换作用, 是诱导非共线磁序与手性磁结构的关键机制之一. 稀土-过渡金属亚铁磁材料兼具稀土元素的强自旋轨道耦合与过渡金属的强磁交换作用, 表现出超快磁化动力学、高度可调的磁结构以及丰富的自旋输运行为, 为研究与调控DMI提供了理想的材料平台, 在未来高密度磁存储与自旋电子学器件中展现出重要应用潜力. 本文系统阐述了DMI的微观物理起源, 概述了稀土-过渡金属亚铁磁材料的基本特性, 并深入探讨了DMI与亚铁磁序之间的耦合机制, 介绍了基于稀土-过渡金属亚铁磁材料DMI的斯格明子磁性隧道结和类脑神经计算等自旋电子学器件, 为发展面向未来的先进自旋电子技术提供了理论依据与技术指引.
摘要 +
随着三维异构集成技术的兴起与大规模应用, 电感型集成电压调节器在移动终端及高算力设备中的重要性日益凸显, 同时也为高频软磁薄膜材料带来了重要的发展机遇. 本文基于片上薄膜功率电感的应用需求, 首先梳理了坡莫合金、Co基非晶金属薄膜以及FeCo基纳米复合颗粒膜三类磁芯膜材料的优势与局限性, 重点探讨了微米级厚度叠层磁芯膜所面临的技术要求与挑战. 其次, 几乎所有的片上电感都工作在难轴激发模式, 即电感激发磁场的方向与磁芯膜的难磁化方向平行. 本文对比了两种制备大面积均匀单轴各向异性磁芯膜的工艺方法、各自特点及对静态和高频软磁性能的影响, 并且分析了图形化对于磁芯膜磁畴结构、高频磁损耗的作用机制以及相应的优化策略. 随后, 从工艺兼容与长期服役两个维度, 探讨了磁芯膜磁导率与各向异性的温度稳定性问题. 尽管三类磁芯膜的居里温度和晶化温度较高, 但是实际制程温度的上限会受到热对于磁性原子对取向、微观结构缺陷和晶粒尺寸的影响. 最后, 针对当前高频、大信号条件下磁芯膜磁损耗测试中存在的瓶颈问题进行了总结, 并展望了为满足片上功率电感对更高饱和电流和更低磁损耗需求, 未来磁芯膜发展的技术路径.
摘要 +
原子分子中的光电离时间延迟是阿秒物理学中的基本现象, 它编码了原子分子中的电子结构和动力学信息. 本文主要研究了CO分子最高占据轨道$ 5\sigma \to k\sigma$通道光电离时间延迟的核间距依赖性. 采用基于李普曼-施温格方程的量子散射理论, 计算了不同核间距下的微分光电离截面和时间延迟. 结果表明, 在截面峰值和极小值能量附近, 光电离时间延迟出现明显极值, 且随核间距显著变化. 分波分析表明, $ l=3$分波的形状共振是光电离截面与时间延迟出现峰值的原因, 其有效势场的核间距依赖性决定了光电离时间延迟的峰值能量位置和大小的变化. 在截面极小值附近, 利用双中心干涉模型解释了沿O端和C端出射时的光电离时间延迟分别出现正、负峰值的现象, 并阐明了其随核间距变化的物理机制. 本文揭示了CO分子光电离时间延迟的核间距依赖规律, 有助于推动光电离时间延迟在分子结构及电子动力学探测中的应用.
摘要 +
作为新一代的纤锌矿铁电材料, Al1–xScxN具有高的剩余极化强度、理想的矩形电滞回线、与CMOS后道工艺兼容、稳定的铁电相等优点. 作为近几年铁电领域的热点材料, 国内外科研人员进行了深入研究. 本文对Al1–xScxN铁电薄膜的研究进展进行了全面的综述. 在Al1–xScxN铁电性的影响因素方面, 讨论了Sc含量、衬底类型、沉积条件、薄膜厚度、测试频率及温度等因素对薄膜的作用. 在极化翻转机制方面, 详细阐述Al1–xScxN电畴特性、翻转动力学、形核位置等微观物理机制. 在应用前景上, Al1–xScxN薄膜在铁电随机存储器、铁电场效应管和铁电隧道结等铁电存储器中表现出巨大潜力, 为新一代高密度、低功耗铁电存储器及纳米电子器件的发展提供有力支持.
摘要 +
磁共振无线电能传输(wireless power transfer, WPT)技术是近年来近场调控的研究重点之一, 其在移动电话、植入式医疗设备以及电动汽车等诸多方面都具有重要的应用价值. 对于复杂传能通道需求(例如机械臂等), 通常需要引入中继线圈构造多米诺耦合阵列. 然而, 传统的多米诺耦合阵列存在明显的局限性: 近场耦合导致的多重频率劈裂, 使得系统无法保持固定的工作频率; 耦合阵列易受到构造误差及参数扰动影响; 目前研究多数集中在单负载传输, 多负载传输系统仍然亟待开发; 能量传输方向难以灵活控制. 近年来, 光子人工微结构为拓扑物理提供了良好的研究平台, 使得拓扑特性得到了广泛的研究. 拓扑结构的最显著特征是具有非零的拓扑不变量以及由体边对应确定的鲁棒性边界态, 这一天然特性能够免疫制造缺陷和无序扰动. 不仅如此, 通过调整拓扑态的波函数分布能够使能量精准局域, 从而实现定向的WPT. 因此, 将拓扑模式用于耦合阵列WPT具有重要的科学意义. 本文主要阐明了基于宇称-时间(parity-time, PT)对称的通用型双线圈和三线圈WPT的基本原理, 并且介绍了不同拓扑构型下的多米诺线圈阵列能够实现鲁棒的WPT, 包括一维周期性模型(SSH链组成的有效二阶PT对称和有效三阶PT对称系统)、一维非周期性模型(拓扑缺陷态、类SSH链、准周期Harper链)以及高阶拓扑模型, 最后对拓扑模式在WPT的应用方向进行了展望.
摘要 +
本文通过朗之万动力学模拟研究了具有非互易相互作用的布朗粒子对不对称齿轮的驱动. 结果表明, 即便在没有自推进活性的情况下, 非互易相互作用所产生的净力仍可作为一种有效的非平衡驱动力, 驱动不对称齿轮发生可控的定向旋转. 该系统展现出丰富的非平衡动力学行为: 齿轮的旋转方向不仅受其自身结构不对称性调控, 还可通过改变粒子的填充分数实现反转. 此外, 齿轮的角速度随粒子非互易强度的增强而增大, 并随温度及粒子填充分数呈现非单调变化关系, 在一定参数区间内存在使齿轮角速度达到最大的最优条件. 这些发现为微纳尺度下的定向输运与控制提供了新思路.
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- ...
- 216
- 217
