物理学报最新期刊目录
高强度、超平坦白激光的空间相干性测量————作者：杨兰;刘峻铭;洪丽红;刘励强;李志远;
摘要：白光通常被认为是非相干的，然而，近年来广受关注的超连续激光——白激光，有激光强度高、相干性好的特点，挑战了这一局限性。尽管白激光已经被提出并在技术上得到了广泛的发展，但对其光波性能，尤其是空间相干性的具体分析却十分缺乏，这在一定程度上限制了其实际应用。本文对课题组2023年自主研制的由高强度飞秒激光通过二阶、三阶非线性效应展宽谱带所产生的高强度、超平坦谱带白激光开展了波前强度、偏振特性以及空间相干...
实时熵源评估二重并行连续变量量子随机数发生器————作者：郭晓敏;王岐岐;罗越;宋智杰;李正雅;瞿毅坤;郭龑强;肖连团;
摘要：源于量子内禀随机性的量子随机数发生器（QRNG）提供了安全性信息论可证的真随机数．本文提出一种融合实时相空间监测与熵评估的二重并行连续变量QRNG方案，通过动态阈值监测机制与自适应后处理矩阵规模调整技术，同步提升QRNG安全性与生成效率，该方案创新性地将熵源状态追踪与随机数提取优化相结合．实验上构建基于外差探测的真空态双边带模并行提取系统，为高精度、高速全息重构量子态和四路并行提取量子随机数提供了...
聚焦超几何高斯二型光束在海洋湍流中的信道容量————作者：张荣香;代华德;刘涛;王唯钰;周允城;毕慧聪;
摘要：本文研究了利用聚焦透镜来提高超几何高斯二型(Hypergeometric-Gaussian type-II， HyGG-II)光束在海洋湍流中传输时的信道容量的方法。首先推导得到了使用聚焦透镜之后HyGG-II光束在海洋湍流中的信道容量表达式，随后仿真分析了不同光源参数和海洋湍流参数对信道容量的影响，并与未加透镜时HyGG-II光束以及拉盖尔高斯光束的信道容量进行了对比。此外为了探究聚焦透镜增强信...
凹凸梁型低频指向性弯张换能器研究————作者：张秀侦;莫喜平;柴勇;潘瑞;田芝凤;
摘要：弯张换能器的尺寸远小于波长，从而阻碍了紧凑型水声换能器产生定向波束。针对传统的指向性弯张换能器电路驱动的幅度相位调控的复杂性问题，本文提出一种指向性弯张换能器结构，采用外凸型弯曲梁与内凹型弯曲梁复合而成的非对称壳体结构实现低频指向性发射，可简化换能器的配套电路系统，应用起来更加方便且成本更低。本文从换能器的振动和辐射特性分析入手，揭示了指向性形成机理并建立了等效双球源模型。采用数值模拟的方法分析了...
基于量子导引的弱纠缠检测————作者：丘尚锋;徐桥;周晓祺;
摘要：纠缠是量子理论中一种独特的现象,揭示了经典物理与量子物理之间的根本差异。虽然在微观尺度上已经观察到许多纠缠现象,但当涉及大尺度系统的相互作用时,纠缠往往非常微弱,此时实验设备的误差可能掩盖微弱信号,导致纠缠难以测得。为了提升对微弱纠缠信号的检测灵敏度,最近提出了一种基于量子导引的弱纠缠判据,可以有效地检测微弱的纠缠态。我们在理论上证明了该判据相比于传统纠缠目击者判据在弱纠缠检测能力方面具有明显优势...
冷大气压等离子体激发电场对细胞膜电穿孔及其转运功能的影响————作者：胡笑钏;张艺淼;金欣瑞;邢人芳;张瑞;
摘要：冷大气压等离子体（cold atmospheric plasma， CAP）由于其具有“选择性”杀伤癌细胞的效果，被认为是一种极具潜力的癌症治疗手段。然而，CAP对癌细胞的“选择性”杀伤作用相关的物理模型及CAP与癌细胞相互作用的微观机理仍然匮乏。本文采用分子动力学方法模拟了CAP激发电场引起的细胞膜电穿孔（electroporation， EP）效应，并采用伞形采样法计算了ROS（reactiv...
一维准周期缺陷原子晶格中非互易光反射————作者：徐琼怡;张津;郑怡婷;严冬;张焓笑;杨红;
摘要：光学非互易性因其能够有效地用于全光二极管、隔离器等新型光子器件的设计，近年来相关研究备受关注。我们小组在工作[Physical Review Reasearch 6， 023122 (2024)]中提出利用晶格缺陷打破极化率空间对称性实现了非互易光反射，该工作中缺陷是由固定数量空晶格周期性调制的。为了进一步展开缺陷原子晶格中非互易光传播特性的研究，我们创新性地提出用斐波那契数列调控空晶格的排布规律...
稠密等离子体焦点运动过程的理论和数值研究————作者：孙强;董烨;杨薇;张含天;宋萌萌;刘朝晖;王子鸣;周前红;
摘要：稠密等离子体焦点（DPF）是一种脉冲强流放电装置，在粒子加速器、受控核聚变、空间推进及脉冲中子源等领域有着广泛应用。本文采用耦合外电路的双温磁流体动力学模型，研究了DPF的轴向加速和径向内爆过程，并探讨了装置参数对等离子体运动的影响规律。首先，通过与实验结果的对比，验证了双温磁流体模型的准确性。然后针对DPF装置开展了物理过程及规律的理论和模拟研究。研究表明在洛伦兹力的作用下，DPF等离子体鞘沿轴...
基于双波长飞秒光源的高功率2-5μm中红外超快激光————作者：贾雪琦;刁新财;常国庆;
摘要：波长位于2-5μm的中红外超快光源在众多领域具有重要应用价值，如分子检测、空间通信、非线性光学和生物医疗等，但目前实现该波段激光的方法存在局限性。本研究采用差频产生技术，利用高功率双波长超快光纤激光系统，结合3mm周期极化铌酸锂晶体，通过调节泵浦脉冲与信号脉冲之间的延时，优化了输出闲频光的能量。研究成功生成了中心波长为3.06μm的中红外超快激光，平均功率达到3.06W，脉冲能量为90nJ。此外，...
烧蚀等离子体流场尾迹区的天线辐射特性————作者：王宇轩;郭琳静;李江挺;郭立新;臧俊魏;段佰利;
摘要：在超音速气动热能的加热下，当飞行器表面防/隔热材料的壁面温度超过其耐受极限时，表面区域将出现高温热化学烧蚀及机械剥蚀等退化损伤现象，产生的烧蚀扩散产物(烧蚀颗粒)引射到周围等离子体流场中悬浮在飞行器周围，形成伴有烧蚀扩散物的高超声速等离子体流场，烧蚀扩散物的存在可对原等离子体流场的物理特征及电磁特性产生重要影响。本文通过建立包覆钝头锥体的等离子体流场及机载天线的耦合电磁模型，采用射线追踪方法，定量...
利用有机磁效应研究电荷平衡影响激基复合物器件发光效率的物理机制————作者：赵茜;郑冬;王晶晶;陈敬;杨俊;周银琼;张可怡;熊祖洪;
摘要：电荷平衡会影响激基复合物有机发光二极管的发光效率， 然而背后的物理机制缺乏充分的理解. 本文利用有机磁效应包括磁电导（magneto-conductance， MC）、磁电致发光（magneto-electroluminescence， MEL）和磁效率（magneto-efficiency， Mη）作为指纹式探测工具来研究电荷平衡影响激基复合物器件发光效率的物理机制. 实验发现， 非平衡器件的M...
p型Bi2Te3基材料的垂直转角挤压制备与热电性能————作者：郜顺奇;李珺杰;陈硕;鄢永高;苏贤礼;张清杰;唐新峰;
摘要：粉末冶金制备技术是制备兼具优异力学性能和热电性能Bi2Te3基块状材料的重要途径，但是粉末冶金制备过程中样品取向损失导致材料热电性能不高，开发具有强板织构、细晶粒Bi2Te3基热电材料的制备技术是高性能Bi2Te3基热电材料研究的重点。本文采用垂直转角挤压制备技术制备...
过冷液相区退火调控Ni-Fe-B-Si-P非晶态合金的微观结构与电学性能————作者：丰睿;张忠一;陈春华;尚博林;李冬梅;余鹏;
摘要：非晶态合金因其独特的长程无序结构与优异的物理性能使其成为材料物理领域的研究热点。然而其在热作用影响下复杂的微观结构演变与电子输运机制仍有待深入研究。本文通过熔体甩带法制备了Ni40Fe35B15Si7P3和Ni50Fe25B15 铁电PbTiO3中的多铁性Aurivillius型界面的第一性原理研究————作者：钱涛;徐涛; 摘要：多铁性材料因铁电序和磁序之间的交叉耦合机制所衍生的新奇量子效应（如磁电耦合、拓扑电畴等）而备受关注。然而，受限于铁电性源于d0电子构型而铁磁性依赖于dn电子填充的微观机制互斥性，具有磁电耦合特性的本征多铁性材料仍然有限。本研究基于第一性原理密度泛函理论计算，提出通过构建Aurivillius型界面层来调控PbTiO3钙钛矿的电子结构... HL-3装置中性粒子与碳杂质影响偏滤器脱靶的模拟研究————作者：周雨林;吴雪科;徐欣亮;肖国梁;龙婷;高金明;范冬梅;孟晗琪;赵真;王占辉; 摘要：偏滤器脱靶是中国环流三号装置（HL-3）偏滤器热负载的主要控制手段。然而目前的脱靶工作缺少对刮削层-偏滤器区域内复杂多成分粒子问题的研究，如氢同位素（如氘）、外部注入杂质(如氖杂质)、内部固有杂质（如碳杂质）的碰撞、辐射等过程。本工作使用新开发的刮削层-偏滤器多成分粒子输运程序SD1D，研究了碳杂质和中性粒子对中国环流三号上抬升等离子体密度和偏滤器氖气注入两种脱靶方式的影响。研究发现，偏滤器产生的... 基于准连续体束缚态的近红外高Q全介质超表面生物传感器————作者：王军辉;李德琼;聂国政;詹杰;甘龙飞;陈智全;兰林锋; 摘要：近年来连续体中的束缚态(bound states in the continuum，BICs)成为当下研究的热点，因为其具有极强的促进光与物质相互作用的能力，是实现具有超高品质因子(quality factors，Q)的光学共振的理想平台。在这项工作中，设计了一个单元胞由硅圆盘构成的全介质超表面，在此超表面上观察到一个对称保护的BIC(symmetry-protected BIC，SP-BIC)，... 卷积神经网络辅助无机晶体弹性性质预测————作者：刘宇杰;王振宇;雷航;张国宇;咸家伟;高志斌;孙军;宋海峰;丁向东; 摘要：无机晶体材料因其优异的物理和化学特性，在多个领域展现出广泛的应用潜力。弹性性质（如体积模量和剪切模量）对预测材料的电导率、热导率及力学性能具有重要作用，然而，传统实验测量方法存在成本高、周期长等问题。随着计算方法的进步，理论模拟逐渐成为独立于实验的研究方法。近年来，基于图神经网络的机器学习方法在无机晶体材料的弹性性质预测中取得了显著成果，尤其是晶体图卷积神经网络（CGCNN）在材料数据的预测和扩展... 基于物理信息神经网络的绝热捷径动力学分析————作者：刘明;张斯淇;李宏; 摘要：本文提出一种基于物理信息神经网络的量子绝热捷径方案. 与传统的绝热捷径技术相比，创新性的引入机器学习技术，利用参数化的物理信息神经网络解含参数的微分方程，将神经网络作为量子绝热演化过程的逼近函数，并将含参数的微分方程和微分方程的各种物理约束条件作为参数化的神经网络的损失函数，训练神经网络，拟合量子系统演化过程，获得布居反转的驱动控制函数. 数值实验表明，量子系统可以在短时间内实现布居反转，并且具有... IGCT开关自箝位模式下的鲁棒性研究————作者：杨武华;沈思豪;贾丽萍;张超;张如亮;王彩琳; 摘要：基于多单元结构模型，对IGCT在过应力条件下的关断特性进行了仿真。发现了在开关自箝位模式（Switching Self-Clamping Mode，SSCM）下，虽然器件的端电压被箝位，但其内部产生了移动速度非常缓慢的电流丝，从而使得器件非常容易发生重触发、甚至热击穿。并且，IGCT静态雪崩击穿特性决定了器件在SSCM下电流丝的性质。IGCT寄生pnp晶体管的共基极电流增益αpnp Quincke活性胶体体系中吸引力对集体行为的影响————作者：杜海婷;周晓怡;倪琦英;陈康;田文得;张天辉; 摘要：活性物质中的集体行为已被广泛研究。然而，活性个体间的吸引力对集体运动模式的影响还没有相关研究。本研究发现，在Quincke活性胶体体系，通过增强电液流（EHD）效应诱导的长程吸引力，速度对齐效应得到增强，并在极性流体内部诱发密度相分离，形成极性团簇，破坏极性有序相的空间均匀性。这是已有的实验观测中没有的。而在排斥主导的活性体系，极性流体空间均匀分布。我们的研究结果表明活性个体间的吸引力会显著改变活...
