亮点文章
摘要 +
低温X射线能谱仪兼具高能量分辨率、高探测效率、低噪声、无死层等特点, 能量分辨率与X射线入射方向无关, 在暗弱的弥散X射线能谱测量方面具有明显优势. 基于同步辐射及自由电子激光的先进光源线站、加速器、高电荷态离子阱、空间X射线卫星这类大科学装置的快速发展对X射线探测器提出了更高要求, 因而低温X射线能谱仪被逐步引入到APS, NSLS, LCLS-II, Spring-8, SSNL, ATHENA, HUBS等大科学装置与能谱测量相关科学研究中. 本文从低温X射线能谱仪的工作原理及分类、能谱仪系统结构、主要性能指标以及国内外大科学装置研究现状及发展趋势等方面作简要综述.
摘要 +
近年来, 二维过渡金属硫族化合物(transition metal dichalcogenides, TMDCs)由于其出色的电学和光学特性在光电探测领域被广泛研究. 相比于报道较多的场效应晶体管型以及异质结型器件, 同质结器件在光电探测方面具有独特优势. 本文将聚焦基于TMDCs同质结的光电探测器的研究, 首先介绍同质结光电器件的主要工作原理, 然后以载流子调控方式为分类依据总结TMDCs同质结的几种制备方法及其获得的电学和光电性能. 此外, 本文还对同质结器件中光生载流子的输运过程进行具体分析, 阐述横向p-i-n结构具有超快光电响应速度的原因. 最后对基于TMDCs同质结的光电探测器的研究进行总结与前景展望.
摘要 +
不可压Navier-Stokes方程是流体力学的基本控制方程, 其高精度数值模拟具有重要的科学意义. 本综述性文章回顾了求解Navier-Stokes方程的投影方法, 重点介绍了时空一致四阶精度的GePUP方法. 该方法用一个广义投影算子对不可压Navier-Stokes方程进行了重新表述, 使得投影流速的散度由一个热方程控制, 保持了UPPE方法的优点. 与UPPE方法不同的是, GePUP方法的推导不依赖于Leray-Helmholtz投影算子的各种性质, 并且GePUP表述中的演化变量无需满足散度为零的条件, 因此数值近似Leray-Helmholtz投影算子的误差对精度和稳定性的影响非常透明. 在GePUP方法中, 时间积分和空间离散是完全解耦的, 因此对这两个模块都能以“黑匣子”的方式自由替换. 时间积分模块的灵活性实现了时间上的高阶精度, 并使得GePUP算法能同时适用于低雷诺数流体和高雷诺数流体. 空间离散模块的灵活性使得GePUP算法能很好地适应不规则边界. 理论分析和数值测试结果都显示, 相对于二阶投影方法, GePUP方法无论在精度上还是效率上都具有巨大优势.
摘要 +
多体量子系统的相互作用是研究量子信息科学必须要解决的瓶颈性问题之一. 里德堡(Rydberg)原子具有很大的电偶极矩, 使得它可以实现长程的相互作用, 为研究多体量子物理提供了有力的技术手段. 因而Rydberg原子多体系统是多体相互作用探究的理想平台, Rydberg原子多体相互作用的研究对多体量子系统的相互作用的性质研究和应用探究有着重要意义. 本文综述了关于Rydberg原子多体相互作用方面的研究, 介绍了由Rydberg原子的多体相互作用引起的Rydberg阻塞效应、Rydberg原子多体系统拉比频率的变化以及Rydberg原子多体系统呈现的特别的空间构型; 同时介绍了利用Rydberg原子多体相互作用实现一些应用的工作, 如实现单光子源、量子存储、实时单原子成像以及量子模拟等, 并讨论了Rydberg原子多体系统的研究方向和应用前景.
摘要 +
金属-有机框架(MOF)作为一种通过配位键将金属节点和有机配体连接而成的新型无机-有机杂化多孔有序晶体材料, 因其具有比表面积大、稳定性好、结构多样以及功能可调等优点, 受到人们的广泛关注. MOF薄膜的制备和功能化拓展了其应用领域. 本文重点介绍了用液相外延层层浸渍法组装表面配位金属-有机框架薄膜(SURMOF), 并总结了部分SURMOF在光学、电学等方面的物理性能, 以及对SURMOF的应用前景进行了展望.
摘要 +
随着人造规范势和自旋轨道耦合在冷原子体系中的实现, 对这类效应的研究成为了冷原子物理研究的热门方向之一. 冷原子系统具有丰富的可操控性, 因此不仅可以作为优秀的量子模拟平台来研究其他领域中有意义的模型和问题, 还基于体系自身的特点衍生出了一系列新颖的问题和方向. 本文将以综述的形式介绍具有自旋轨道耦合的超冷原子系统中的一些新研究进展, 重点关注该体系中特有的物理要素, 如耗散、新颖的相互作用形式、大自旋和长程相互作用对系统性质的影响. 这些研究进展可以为理解自旋轨道耦合效应提供新的启示和思路.
摘要 +
自2008年发现铁基高温超导以来，人们对该体系的材料探索和物理性质开展了广泛而深入的研究.然而，作为最早被发现并且体材料中临界转变温度最高的一大类材料，1111体系长期以来一直缺乏大尺寸高质量的单晶样品，这严重制约了对这一材料体系相关物理问题的深入研究.最近几年，氟基的1111体系材料CaFeAsF的单晶生长取得了较大进展：以CaAs作为助熔剂，在常压下成功地生长出了毫米尺寸高质量的 CaFeAsF 母体以及 Co 掺杂的超导体单晶；在此基础上，多个研究组利用不同实验手段对该体系的物理性质进行了研究，并得到了一些比较重要的结果.本综述对该方向的进展进行初步总结，内容涵盖晶体生长、各向异性、强场下的磁阻、磁力矩、红外光谱、高压调控、量子振荡等内容.
摘要 +
柔性基底体系是晶体外延生长领域于20世纪90年代提出的概念.其核心思想是利用超薄的基底，使其在外延生长时能同时与外延晶膜发生应变，以抵消二者之间的晶格失配，从而减少外延晶膜中的位错，提高晶膜的质量.但是人工制备性能优良的超薄基底往往需要较为复杂的工艺.另一方面，过渡金属硫族化合物由于其层状结构特性和层间较弱的范德瓦耳斯相互作用，是天然的柔性基底.本文介绍近几年来新发展的过渡金属硫族化合物柔性基底体系的模型及应用.以Au-MoS2作为柔性基底外延生长的原型，结合密度泛函理论、线性弹性理论以及位错理论构建模型，并根据计算结果解释了早先利用透射电子显微镜观测到的Au薄膜在MoS2上外延生长的相关实验现象.此外，本文还介绍了受到该理论模型启发的相关实验工作，特别是利用Au薄膜分离大面积、单层、高质量MoS2的技术.最后，讨论了在该领域内值得关注和进一步探索的理论问题.