物理学进展最新期刊目录
实验室天体物理中磁场的测量方法————作者：施川奇;袁大伟;赵刚;
摘要：磁场在天体中是普遍存在的，如地球、太阳、超新星遗迹、星云、巨星、中子星和黑洞等。但是目前天体磁场还存在许多的未解之谜，例如种子磁场是如何产生的？磁场是如何被放大的？随着高功率、大能量激光装置的出现，实验室天体物理为研究这些问题提供了一种全新的方法，即在实验室产生和天体或周围环境类似的极端物理条件，对天体物理问题进行实验室研究，它具有近距、主动、条件可控和可重复性等优点。在相似定标率下，利用实验室激...
超越硅基器件的二维晶体管：从理论到实验————作者：李鸿;徐琳;邱晨光;吕劲;
摘要：由于严重的短沟道效应，硅基晶体管在栅长小于10 nm的时候，不能很好地工作，摩尔定律面临失效的风险。比起体半导体材料，二维材料具有更好的静电特性和载流子迁移率。密度泛函理论和非平衡格林函数方法结合的第一性原理量子输运模拟是描述纳米尺度晶体管输运的最精确的理论工具。基于第一性原理量子输运模拟预测理想状态下的二维材料晶体管的性能优于硅基晶体管，能够满足国际半导体技术线路图及国际器件和系统线路图未来十年...
二维多铁性材料及其磁电性质的研究进展————作者：郑鸿倩;胡婷;黄呈熙;杜永平;万逸;
摘要：近年来，兼备铁磁性和铁电性的多铁性材料因展现出新颖且丰富的物理特性，以及在信息存储、传感技术等领域的广泛潜在应用，已吸引了众多研究者的密切关注。随着对多铁性材料性质理解的深化，研究者们开始致力于探索其在更小尺度上的行为表现，特别是针对二维材料的研究。相较于三维材料，二维材料凭借其独特的结构特征和显著的尺度效应，通常在力学、光学、热学及磁学性能上展现出更为优越的表现。然而，值得注意的是，当前关于二维...
激光驱动磁重联实验中质子成像技术诊断电磁场的研究进展————作者：韩波;
摘要：磁重联过程是一种非常重要的等离子体物理过程，激光驱动磁重联实验是现在研究磁重联过程的一个重要手段。质子成像技术能够精确地诊断等离子体的磁场结构，被广泛应用于激光驱动磁重联实验中。现在主要发展出流量分析和粒子追踪两种方法通过实验中的质子成像结果重构磁重联区域的磁场结构。研究人员从开始定性地分析实验结果，现在能够较精确地反演出磁场的大小和结构分布，这对研究磁重联过程的物理性质提供了很大的帮助。本文回顾...
电子发展简史————作者：石锋;刘金华;张灵翠;徐越;娄有信;沈燕;赵金博;
摘要：电子是组成原子的不可分割的一部分。古人认为原子不可再分，直到19世纪末，汤姆逊才发现了电子的存在，证明原子是可再分割的。电子的波动性、电子自旋以及正电子的发现经历了一段复杂而曲折的历史，这些重大的科学突破最终促成了多项诺贝尔物理学奖的颁发。电子的发现，对量子力学的诞生起到了重要的促进作用。正是在探索原子结构模型的过程中，科学家们逐步发展出了量子力学和量子场论。电子的发现极大地推动了人们对材料的认识...
细胞刚度测试的技术与应用————作者：薛转转;胡欢;Oleksiy Penkov;
摘要：细胞刚度的测量在生物学、医学和材料科学等多个领域具有重要意义。为理解细胞的生物力学性质及其功能，本文首先探讨了测量细胞刚度的重要应用领域，包括组织工程、软骨病诊断、癌症诊断以及药物的开发，其次详细介绍了五种主要的测量技术：微柱阵列(MTFM)法、光镊(OT)法、磁镊(MT)法、原子力显微镜(AFM)测量法、生物膜力探针(BFP)测量法，并展望了这五种技术在现实应用中的潜力及挑战。AFM以其纳米级的...
宏量制备导电属性可控的高质量单壁碳纳米管————作者：杨可汉;王超;袁国文;高力波;
摘要：单壁碳纳米管(SWCNTs)由于其优异的电导、机械和热学性能，具备广泛应用前景。目前，浮动催化剂化学气相沉积法(FCCVD)是大规模制备SWCNTs的常用方法。然而，利用该方法获得的SWCNTs的纯度和质量不足，并且样品的导电属性可控性差，金属单壁碳纳米管(mSWCNTs)与半导体单壁碳纳米管(s-SWCNTs)并存，限制了其进一步应用。为了连续化生长高质量、高纯度，具备单一导电属性的SWCNTs...
二维电子材料中的二阶拓扑绝缘体（英文）————作者：冯晓冉;牛成旺;黄柏标;戴瑛;
摘要：高阶能带拓扑不仅丰富了我们对拓扑相的理解，还揭示了新奇的低维边界态，这在下一代器件应用中具有巨大潜力。二维材料独特的电子结构和可调控特性使其成为实现二阶拓扑绝缘体（SOTIs）的理想平台。本文概述了二维电子材料领域中SOTIs的研究进展，重点介绍了高阶拓扑特性的表征以及理论研究中提出的众多候选材料。这些研究不仅增强了我们对高阶拓扑态的理解，还丰富了实验中可行的候选材料
太赫兹波对神经递质突触传递过程影响的研究进展————作者：陈晨;丁泓铭;马余强;
摘要：太赫兹波是一种介于微波和红外波之间的电磁波，因其强穿透性、非电离性和强吸收性等物理特性，在非接触式调控突触传递过程中展现出巨大应用潜力。突触传递过程与神经退行性疾病密切相关，因此，深入了解太赫兹波对这一过程的影响，对于预防和治疗相关疾病具有重要指导意义。本文首先详细介绍了太赫兹波的物理特性、生物效应及突触传递的相关概念，随后重点讨论了太赫兹波在突触前、突触间隙和突触后三个阶段对神经递质传递的影响。...
基于卤化物钙钛矿的图像传感器————作者：张强;董昊田;包春雄;
摘要：图像传感器在生产生活中被广泛使用，例如X射线传感器被广泛应用于医疗影像和安全检查；可见光传感器可以应用于人脸识别和智能设备；近红外传感器在生物识别中不可或缺。目前上述的图像传感器主要使用基于硅、锗或者Ⅲ～Ⅴ族等半导体的光电探测器，这些传感器都存在一些不足之处，比如彩色图像传感器存在光利用率低、会产生摩尔纹等问题。金属卤化物钙钛矿作为一种优异的光电半导体材料，由于具有光吸收系数高、带隙可调、缺陷容忍...
BiCuXO(X=S、Se、Te)晶体的电输运与热输运性质研究————作者：田浩;董松涛;李伊驰;吕洋洋;周健;陈延彬;姚淑华;
摘要：BiCuXO(X=S、Se、Te)作为层状氧化物，具有良好的电输运性能以及低的热导率，是一种潜在的性能优异的热电材料。材料物理性能的优化离不开对晶体本征性能的研究。本文首先详细介绍BiCuXO晶体的生长工艺，通过生长方法和元素掺杂调节载流子浓度，改善其电输运性质，并与文献报道的陶瓷样品进行了对比。其次介绍BiCuXO晶体的电输运性能和热输运性能，电输运性能主要包括导电行为、散射机制及磁阻演化；热输...
二维范德瓦耳斯反铁磁体系超快自旋动力学研究进展————作者：李金阳;武方亮;张琦;
摘要：反铁磁体具有太赫兹频段的高速自旋响应和对外磁场的鲁棒性，被视为下一代高速、高密度自旋信息器件的潜在材料。近年来，二维范德瓦耳斯磁性系统因其丰富的反铁磁基态和多样的物性调控手段而备受关注，成为探索低维反铁磁物理的理想平台。在这些二维反铁磁体系中实现超快自旋动力学的探测与调控对于推动高速自旋电子器件的应用至关重要。由于反铁磁体在宏观尺度上不表现出净磁矩，常规磁光探测技术难以直接观测其平衡态下的性质。然...
物理学进展 第44卷 总目录
摘要：<正>~
卤化物钙钛矿单晶及光电探测器：研究进展和挑战————作者：孙悦;黄小芮;贺圣荣;邢军;
摘要：近年来，由于金属卤化物钙钛矿材料展现出了优异的光学和电学特性(如高吸收系数、长载流子扩散长度、小激子结合能、高缺陷容限、可调带隙等性质)，以及其具有低成本的溶液制备工艺，使其在光探测、光电转换和光发射等领域取得了巨大的科研进展。与钙钛矿多晶薄膜相比，钙钛矿单晶具有更长的载流子寿命、更高的载流子迁移率、更长的扩散长度、更低的陷阱密度等优势，从而促进了近十几年来钙钛矿单晶制备和优化的相关研究，并将高质...
工作记忆的机制与建模方法————作者：杨帆;钱睿昕;王涛;
摘要：工作记忆是人类认知功能的重要组成部分，涉及在短时间内对信息的存储和加工。延迟响应实验是研究工作记忆的基本实验范式之一，通过在刺激信息与行为决策之间设置一段延迟期，人们可以探究工作记忆系统在延迟期间维持和操纵信息的神经机制。本文概述了延迟响应实验范式，介绍了作为工作记忆关键机制的吸引子动力学。文章系统介绍了两种常用的工作记忆网络分析方法：运动轨迹追踪法和势能景观与环流理论。最后，我们总结了两种动力学...
基因转录调控中的输入输出关系研究————作者：周一凡;孔令行;吴人杰;刘锋;
摘要：细胞对环境变化的感知和响应是生命活动的核心。基因转录是细胞将外部信号转化为基因表达输出的关键环节，是理解细胞行为的关键。为了解析转录动力学和建立动态的输入输出关系，研究者提出多种转录模型来探究基因对动态调控信号的响应机制。本文将介绍常见的转录模型，展示其计算框架，并详细阐述对应的m RNA数量和转录事件持续时间的分布，这对于深入理解输入输出关系和探索潜在的响应机制有重要意义。本文综述不同类型的启动...
一维自旋轨道耦合费米气体的研究进展————作者：蔡启鹏;张伟伟;林良伟;许益广;陈紫轩;王小生;于海鹏;方小红;张义财;刘超飞;
摘要：在超冷费米气体中，通过调节自旋轨道耦合的强度，使其与费米能量相当，可以产生许多新奇的量子效应。在过去几十年里，学者对于一维自旋轨道耦合诱导的费米气体进行了大量的理论和实验研究。与高维自旋轨道耦合相比，一维自旋轨道耦合虽然显得比较简单，但它是实验上探索基本量子物理现象的最可靠和最易行的工具。本文系统地整理了理论工作中一维自旋轨道耦合下费米气体的有趣物理现象。包括动力学振荡和孤子效应、拓扑超流、Maj...
基于二维Janus GeS双层铁电隧道结的电子输运（英文）————作者：孙康;别洁;吕洋洋;陈爽;法伟;
摘要：二维范德华Janus材料两侧为不同原子，使得其具有内禀的结构不对称性和面外极化。一类新型的二维Janus材料GeS被发现可用于制备低能耗、高响应速度的铁电隧道结。基于第一性原理计算，我们发现Janus GeS双层有三种堆叠模式，它们的横向滑动和垂直位移都可以调节隧道结中的电子输运。此外，基于GeGe接触的GeS双层的铁电隧道结表现出最高的开/关比。我们的研究将滑移铁电的概念扩展到一类新型的二维范德...
压电材料中表面声波的波速测量与调制————作者：王任飞;刘萧;吴蒙蒙;林熙;刘阳;
摘要：三维固体中除了存在人们熟知的体声波传播模式，还存在能量集中在二维界面的表面声波传播模式。我们利用砷化镓衬底的压电和逆压电效应，通过平面叉指实现了射频电磁波和表面声波之间的相互转化，并搭建超外差电路完成了在边长仅4 mm的样品上表面声波波速的测量，结果为(2.9±0.1) km/s。我们还制作了基于压电陶瓷的单轴应力腔，可以对样品施加最大约为10-4的单轴应变，并观测到了应变对表面声波波速的影响。我...
电子结构对单原子催化剂电催化性能影响的研究进展（英文）————作者：何月轩;王同辉;文子;蒋青;
摘要：单原子催化剂由于其独特的电子结构和最高的原子利用率，在各种催化体系中具有广阔的应用前景。调节SACs催化剂的电子结构是其进一步发展的关键，可以通过调节电子性质来优化催化剂的吸附能和键能，从而提高催化活性和稳定性。本文通过SACs的电子结构及其相关知识，对SACs在催化中的作用有了全面的了解。由于电催化是一种减少碳排放和利用可再生能源的技术，并且作为解决日益严重的空气污染问题的方法而受到越来越多的关...
