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赵清课题组在钙钛矿光伏材料晶面取向调控方面取得新进展（图）
“碳中和” 太阳能 光伏材料 晶面取向
2022/3/2
“碳中和”的时代背景对清洁能源提出了更高的要求，太阳能作为一种可免费获取、全球分布广、持续存在且绿色无污染的清洁能源，具有巨大的应用前景和商业价值。相比传统光伏材料，新兴光伏材料钙钛矿具有更多优点；但其能量转换效率目前还低于传统太阳能电池，进一步探索其晶体生长机理并提升器件的效率与稳定性仍是钙钛矿光伏走向商业应用前所要解决的难题。研究表明钙钛矿的光电性能会受到晶面取向影响，一般多晶钙钛矿薄膜具有多...
复旦大学材料科学系胡新华课题组的最新研究提升了经典理论中的水波波速上限
胡新华 经典理论 水波 波速上限
2023/11/21
风浪是在风直接作用下产生的水面波动，而水波是一种生活中常见的机械波，它广泛地存在于各种水域的表面，比如湖面的涟漪、海上的风浪、破坏力巨大的海啸，都属于水波。因为与人类生活关系密切，水波一直是科学家研究的重点。1841年，艾利给出了水波在自由水域中的波速公式和波速上限。
近来，本征二维磁性拓扑绝缘体锰铋碲（MnBi2Te4）材料因观测到陈绝缘体、轴子绝缘体等一系列新奇的量子现象而备受关注。相较MnBi2Te4材料，MnSb2Te4材料的制备窗口更大，此前研究发现Mn（锰）和Sb（锑）原子的替位浓度会随着生长条件的不同而不同，进而改变材料的磁基态。因此，在二维极限下，揭示铁磁和反铁磁的MnSb2Te4材料在层数、温度、外磁场参数空间下的磁状态，对进一步开展其拓扑性质...
光子的轨道角动量（Orbital Angular Momentum, OAM）是描述光子量子态的重要物理量之一。光子角动量的产生、测量和调控是光场调控研究的前沿，其所提供的光场自由度已被广泛应用于超分辨成像、量子通信以及生物医学等研究领域。其中，在超快激光科学领域，高次谐波产生（HHG）是重要的强场物理现象之一；超快强激光驱动的高次谐波是一种理想的超短相干极紫外光源，在阿秒物理研究中扮演着十分重要...
微腔光场调控在基础光物理研究和先进光学技术发展中具有重要意义。通常的微腔光场调控研究主要在实空间或动量空间中进行，虽已被成功应用于量子光学、精密测量等诸多领域，但迄今仍无法充分发挥优势。为了完备描述一个物理系统的动力学特征，必须同时涵盖动量和空间维度的信息，“相空间”的概念应运而生，其对统计力学、混沌物理等学科的发展起到至关重要的作用。上个世纪90年代，相空间被首次引入微腔光子学研究，为非对称光学...
远离稳定线的原子核结构研究发现了大量的奇异现象，如原子核晕的形成、新幻数的产生、新的衰变模式等。质子滴线外的非束缚原子核会自发出射质子到达更稳定的末态；由于核子的对效应，其中偶质子数原子核倾向于同时发射两个质子。近年来，在轻质量区极丰质子的滴线外原子核中，还发现了稀少的三质子和四质子发射现象。这类奇特的衰变模式为研究质子滴线外的新核素提供了强大的谱学手段，揭示出丰富的核结构和核子关联信息。
日前，北京大学物理学院、核物理与核技术国家重点实验室李智焕和华辉课题组及合作者在质子滴线外新核素的研究中取得重要进展：首次在实验中观测到四质子不稳定原子核18Mg，其比自然界稳定存在的最轻的镁同位素少6个中子，通过奇特的四质子发射模式衰变到长寿命的14O末态（图1）；实验同时发现18Mg中可能的第一个2+态，为质子滴线附近N = 8幻数的消失提供了新的证据。2021年12月22日，相关研究成果以“...
日前，北京大学物理学院、核物理与核技术国家重点实验室李智焕和华辉课题组及合作者在质子滴线外新核素的研究中取得重要进展：首次在实验中观测到四质子不稳定原子核18Mg，其比自然界稳定存在的最轻的镁同位素少6个中子，通过奇特的四质子发射模式衰变到长寿命的14O末态（图1）；实验同时发现18Mg中可能的第一个2+态，为质子滴线附近N = 8幻数的消失提供了新的证据。
朱黄俊课题组在量子网络验证研究中取得重要进展（图）
不可信量子网络 贝尔态 GHZ态 多体纠缠量子态
2022/5/16
近日，复旦大学物理系/国重朱黄俊课题组与中国石油大学王玉坤助理教授合作，构造了在不可信量子网络上验证贝尔（Bell）态和Greenberger–Horne–Zeilinger（GHZ）态的最优验证方案并确定了验证效率极限。相关成果以 “Optimal verification of the Bell state and Greenberger–Horne–Zeilinger states in u...
作为一种磁性拓扑绝缘体，锰铋碲晶体（MnBi2Te4）自被发现以来一直备受关注；其量子化现象一般在实验中通过外磁场辅助来观测。一方面，磁场诱导的交换能隙使得量子反常霍尔相更容易被测度，然而另一方面，强磁场也会诱导量子霍尔效应，因此，对于实验观测到的拓扑相是量子霍尔相、量子反常霍尔相或二者的共存相，尚存疑问。通常情况下，实验制备的MnBi2Te4拥有极低的迁移率（74 cm2·V-1·s-1～150...
高兴发课题组在高通量计算筛选纳米材料新功能方向取得新进展（图）
高通量计算 纳米材料 筛选新功能
2023/1/10
近日，国家纳米科学中心高兴发课题组在计算筛选抗氧化纳米材料方向取得新进展，相关成果以学术论文“Accelerated discovery of superoxide-dismutase nanozymes via high-throughput computational screening”（高通量计算筛选促进超氧化物歧化酶模拟物的研发）发表在Nature Communications, 202...
基于CRISPR-Cas9系统的DNA碱基编辑器（BE）可以在不产生双链DNA断裂的情况下对目标DNA的单个碱基直接进行编辑。胞嘧啶脱氨酶和nickase Cas9 (D10A)组成的融合蛋白，即胞嘧啶碱基编辑器（CBE），是重要的新一代精准基因编辑工具。它能够实现编辑窗口内胞嘧啶到胸腺嘧啶（C-to-T）的高效转换，有效避免双链断裂带来的随机DNA片段删除和插入（Indels）。然而如果靶标（t...
近日，复旦大学物理学系/应用表面物理国家重点实验室李世燕教授课题组与上海科技大学、中科院合肥研究院强磁场科学中心等合作，借助电磁输运、ARPES、能带计算对磁性半金属EuAs3进行了系统的研究，发现并证实了EuAs3中存在磁性诱导的拓扑相变。成果以“Magnetism-induced topological transition in EuAs3”为题发表于《自然· 通讯》（Nature Comm...
表面和界面水在自然界无处不在，其特性与功能研究涉及多个学科交叉，在物理学、化学、生命科学、环境科学、能源科学、晶体工程、材料科学等基础和应用领域中起到至关重要的作用。
超导/铁磁异质结具有众多新奇的物理性质，是研究超导电性与铁磁序相互作用的理想对象之一，在超导自旋电子学和超导量子计算领域具有巨大的应用前景。值得注意的是，在超导/铁磁异质结中，由于铁磁体中费米波矢失配导致超导库珀对电子的波函数在铁磁体产生振荡行为（图A），因此基于超导/铁磁构建的磁性约瑟夫森器件是实现非常规π相位约瑟夫森结的有效途径，并且可以通过精准控制铁磁层的厚度，实现零相位与π相位约瑟夫森结的...