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中国科学:物理学力学天文学 2025年第5期55卷 142-155页

作者：何攀刘昊翟金凤潘超钰沈健复旦大学微纳电子器件与量子计算机研究院复旦大学应用表面物理国家重点实验室复旦大学物理学系

自旋电子学利用电子的自旋属性来实现信息存储和处理,有望克服传统电子学面临的能耗、微型化以及抗辐照等瓶颈问题.近年来,非线性自旋电子学作为自旋电子学领域的新兴分支,受到一定的关注.非线性自旋电子学结合了非线性动力学和自旋电子... 详细信息

自旋电子学利用电子的自旋属性来实现信息存储和处理,有望克服传统电子学面临的能耗、微型化以及抗辐照等瓶颈问题.近年来,非线性自旋电子学作为自旋电子学领域的新兴分支,受到一定的关注.非线性自旋电子学结合了非线性动力学和自旋电子学,开辟了超越传统自旋相关效应的新途径.本文综述了非线性自旋电子学的最新进展,重点介绍典型的非线性自旋输运现象、物理机制、实验表征方法以及在自旋器件中的应用,旨在展示其重要性以激发新的相关研究.

关键词：自旋电子学非线性效应非线性自旋电子学自旋流自旋热电子学

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无液氦制冷隔振技术在低温扫描隧道显微镜中的应用

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中国科学:物理学力学天文学 2025年第5期55卷 102-116页

作者：孙泽元吴施伟复旦大学物理学系应用表面物理国家重点实验室复旦大学微纳光子结构教育部重点实验室复旦大学微纳电子器件与量子计算机研究院

低温环境在扫描隧道显微镜(STM)的应用中至关重要,它不仅能够减少实验测量的热噪声、提高精度和稳定性,还能提供超导强磁场等极端实验条件,并揭示各种新奇量子材料的物性,如拓扑效应、电子关联等.传统低温STM依赖昂贵的液氦,极大地限制... 详细信息

低温环境在扫描隧道显微镜(STM)的应用中至关重要,它不仅能够减少实验测量的热噪声、提高精度和稳定性,还能提供超导强磁场等极端实验条件,并揭示各种新奇量子材料的物性,如拓扑效应、电子关联等.传统低温STM依赖昂贵的液氦,极大地限制了连续运行时间和成本.而基于闭循环制冷机的制冷技术虽然能够实现无液氦消耗的连续低温运行,但受到制冷机振动的影响难以实现原子级别的显微实验测量以及和超高真空环境兼容.本文将回顾最新开发的无液氦制冷隔振技术原理及其在前沿STM中的应用.

关键词：无液氦制冷隔振技术低温扫描隧道显微镜扫描探针显微术尖端科学仪器

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固体阿秒探测技术

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中国科学:物理学、力学、天文学 2025年第1期55卷 67-84页

作者：刘雅欣崔虎彬彭赛男李亮兰鹏飞陶镇生复旦大学物理学系表面物理国家重点实验室上海200438 华中科技大学武汉光电国家研究中心物理学院武汉430074

随着超快飞秒激光技术的不断进步,泵浦-探测技术已成为研究凝聚态材料中电子态动态变化的重要手段.然而,当探索尺度缩小至原子级别,对探测技术的时间分辨率提出了更高要求.2023年诺贝尔物理学奖的颁发,表彰了在产生阿秒光脉冲以研究电... 详细信息

随着超快飞秒激光技术的不断进步,泵浦-探测技术已成为研究凝聚态材料中电子态动态变化的重要手段.然而,当探索尺度缩小至原子级别,对探测技术的时间分辨率提出了更高要求.2023年诺贝尔物理学奖的颁发,表彰了在产生阿秒光脉冲以研究电子动力学方面的杰出贡献,标志着阿秒科学的重大突破.固体阿秒探测技术的出现,为实时观测和记录固体中电子的超快运动提供了前所未有的精度,揭示了这些过程背后的物理机制.本文重点介绍了阿秒光电子能谱、固体高次谐波和阿秒瞬态吸收谱这三种主要实验技术,阐述了它们的基本原理、相关应用,并展望了未来的发展趋势和方向.这些研究不仅对于全面揭示光与物质相互作用的深层次信息至关重要,也为开发新一代达到光频的超快光电子器件奠定了坚实基础.

关键词：阿秒脉冲固体高次谐波超快过程

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长程相互作用下软物质系统的结构与弛豫

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中国科学:物理学力学天文学 2025年第5期55卷 117-131页

作者：张言韬谭鹏复旦大学物理学系应用表面物理国家重点实验室复旦大学

软物质是指处于固体和理想流体之间的一类物质,其表现出的复杂物相特征和非平衡动力学行为使其成为物理学近几十年来快速发展的一个领域.本文回顾了过去十年间的一系列胶体和颗粒物质实验,揭示了长程相互作用下软物质系统出现的独特的... 详细信息

软物质是指处于固体和理想流体之间的一类物质,其表现出的复杂物相特征和非平衡动力学行为使其成为物理学近几十年来快速发展的一个领域.本文回顾了过去十年间的一系列胶体和颗粒物质实验,揭示了长程相互作用下软物质系统出现的独特的相行为和动力学过程,有助于人们理解相变、玻璃化转变、非平衡涨落与弛豫等物理学中的关键问题,对材料制备、生命过程等方面的交叉应用也有所启发.

关键词：软物质玻璃态弛豫结晶动力学长程相互作用胶体系统

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基于多目标粒子群优化算法设计的双波段窄带热辐射器

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红外与毫米波学报 2025年第1期44卷 11-16页

作者：邱千里章晋国周东劼谈冲孙艳郝加明戴宁中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049 复旦大学光电研究院上海200433 国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院浙江杭州310024

双波段窄带热辐射器在红外传感、加密、检测等众多领域具有重要的应用潜力。这种辐射器能够提供集中且精确的红外辐射能量,从而提高红外技术的灵敏度和分辨率。不过,在不同波段构建窄带辐射的条件通常会相互制约,同时实现双波段窄带热... 详细信息

双波段窄带热辐射器在红外传感、加密、检测等众多领域具有重要的应用潜力。这种辐射器能够提供集中且精确的红外辐射能量,从而提高红外技术的灵敏度和分辨率。不过,在不同波段构建窄带辐射的条件通常会相互制约,同时实现双波段窄带热辐射仍具有一定的挑战性。本文提出了一种新型无需光刻的红外双波段窄带热辐射器。该辐射器由铝薄膜上非周期性的交替沉积Ge和YbF_(3)薄膜组成,Ge和YbF_(3)薄膜组成的分布式布拉格反射镜和铝基底在一定条件下可以激发Tamm等离激元(Tamm Plasmon Polaritons,TPPs),从而实现窄带辐射。首先使用多目标粒子群优化算法对辐射器的结构参数进行优化,以满足双波段TPP的激发条件。实验结果也验证了双波段辐射器在中波红外和长波红外波段具有窄带辐射的特性。本文提出的方法也可用于多波段辐射调控器件的设计,从而可以应用于多气体传感和多带红外伪装等领域。

关键词：双波段窄带热辐射器多目标粒子群优化算法长波红外

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机器学习辅助高分子合成研究进展

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科学通报 2025年第4期70卷 471-480页

作者：张泽熙蔡展翔张文彬吕华陈茂聚合物分子工程国家重点实验室复旦大学高分子科学系上海200433 北京分子科学国家研究中心高分子化学与物理教育部重点实验室软物质科学与工程中心北京大学化学与分子工程学院北京100871

聚合物为人类社会生活发展提供了不可或缺的物质基础.在研发聚合物材料的过程中,庞大的结构空间、复杂的聚合机制为建立聚合物材料的构效关系带来重大挑战.机器学习有望突破高分子合成研究的传统范式,推进新型聚合物材料的化学创制,近... 详细信息

聚合物为人类社会生活发展提供了不可或缺的物质基础.在研发聚合物材料的过程中,庞大的结构空间、复杂的聚合机制为建立聚合物材料的构效关系带来重大挑战.机器学习有望突破高分子合成研究的传统范式,推进新型聚合物材料的化学创制,近年来成为了高分子化学家关注的前沿领域.机器学习技术实现了反应条件、化学结构、材料性能之间潜在关联的发掘,提高了对聚合反应空间的研究效率,为反应条件优化、链结构设计提供了系统性指导.数据驱动的生物大分子结构解析是多领域关注的焦点,机器学习助力实现了蛋白质结构预测的跨越式进步,迈入了生物大分子研究的新阶段.在此基础上,结合自动化技术,发展数智化合成,进一步降低试错成本,加速聚合物材料研发,推动理论知识发展.本文对机器学习在预测聚合物性能、设计聚合物结构与合成条件、生物大分子研究中取得的重要进展进行简要介绍与讨论.目前,机器学习辅助的高分子合成研究仍面临聚合物结构表示方法有限、高质量数据稀缺、自动化技术落地合成生产困难等挑战,亟须加大研究投入,深入开展跨学科研究,发展人工智能赋能的高分子合成,推动高端材料创新.

关键词：高分子合成机器学习人工智能聚合物生物大分子

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Fe_xMn_(1-x)合金在GaAs(001)表面外延的结构和磁性

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物理学报 1999年第2期48卷 289-295页

作者：敬超吴义政董国胜金晓峰复旦大学应用表面物理国家重点实验室

报道了对于０≤ｘ≤１的ＦｅｘＭｎ１－ｘ合金在ＧａＡｓ（００１）表面上分子束外延的结构与磁性的实验结果，当ｘ＞０８时，ＦｅｘＭｎ１－ｘ合金以单晶体心立方结构生长；当ｘ＜０３５时，则以单晶面心立方结构生长；对于０３... 详细信息

报道了对于０≤ｘ≤１的ＦｅｘＭｎ１－ｘ合金在ＧａＡｓ（００１）表面上分子束外延的结构与磁性的实验结果，当ｘ＞０８时，ＦｅｘＭｎ１－ｘ合金以单晶体心立方结构生长；当ｘ＜０３５时，则以单晶面心立方结构生长；对于０３５＜ｘ＜０８，ＦｅｘＭｎ１－ｘ生长的结构比较复杂，而正是在这一区域中。

关键词：铁锰合金砷化镓表面分子束外延结构磁性

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Co_(1-x)Mn_x合金电子结构和磁性的理论研究

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物理学报 1999年第12期48卷 2369-2376页

作者：刘国磊敬超吴镝吴义政董国胜金晓峰复旦大学应用表面物理国家重点实验室上海200433

Ｃｏ１－ｘＭｎｘ合金的磁性强烈地依赖于其结构以及Ｍｎ的相对含量．从第一性原理出发，用线性缀加平面波（ＬＡＰＷ）方法，分别计算了ｘ＝０００，０２５，０５０，０７５，１００的情况下，面心立方（ｆｃｃ... 详细信息

Ｃｏ１－ｘＭｎｘ合金的磁性强烈地依赖于其结构以及Ｍｎ的相对含量．从第一性原理出发，用线性缀加平面波（ＬＡＰＷ）方法，分别计算了ｘ＝０００，０２５，０５０，０７５，１００的情况下，面心立方（ｆｃｃ）和体心立方（ｂｃｃ）结构的Ｃｏ１－ｘＭｎｘ合金的电子结构和基态磁性．随ｘ的增大，ｆｃｃ结构的Ｃｏ１－ｘＭｎｘ合金的磁性从铁磁性和亚铁磁性变为反铁磁性；ｂｃｃ结构Ｃｏ１－ｘＭｎｘ合金从铁磁性减弱到亚铁磁性．较好地解释了有关Ｃｏ１－ｘＭｎｘ

关键词：钴锰合金电子结构磁性 LAPW法

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基于多孔硅分布Bragg反射镜的有机微腔的光学性质

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物理学报 2000年第10期49卷 2083-2088页

作者：吕明徐少辉张松涛何钧熊祖洪邓振波丁训民复旦大学应用表面物理国家重点实验室上海200433

报道了采用多孔硅多层膜作为Bragg反射镜的有机半导体光学微腔 .被测样品的光致发光谱半高宽可由无微腔下的 83nm窄化为有微腔时的 4nm ,非共振模得到有效的抑制 .同时共振峰强度的增强和峰位随出射角增大的“蓝移”

关键词：微腔多孔硅有机半导体 BRAGG反射镜光学性质

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Rh超薄膜在Mo(111)及W(111)上引起｛110｝小面再构的可能性

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物理学报 1999年第10期48卷 1904-1910页

作者：黄丹耘车静光张开明复旦大学应用表面物理国家重点实验室上海200433

用第一性原理总能计算方法，计算了Ｍｏ和Ｗ表面吸附金属Ｒｈ薄膜前后［１１１］，［１１０］方向的表面能．计算结果表明，清洁Ｍｏ和Ｗ的（１１１）面不会发生｛１１０｝小面再构，与实验观察一致．当Ｒｈ的覆盖... 详细信息

用第一性原理总能计算方法，计算了Ｍｏ和Ｗ表面吸附金属Ｒｈ薄膜前后［１１１］，［１１０］方向的表面能．计算结果表明，清洁Ｍｏ和Ｗ的（１１１）面不会发生｛１１０｝小面再构，与实验观察一致．当Ｒｈ的覆盖厚度达到一物理单层后，Ｒｈ／Ｍｏ（１１１）仍不会形成｛１１０｝小面；而Ｒｈ／Ｗ（１１１）满足小面再构到｛１１０｝的热力学条件，在一定条件下可能形成｛１１０｝小面．

关键词：小面再构铑薄膜钼钨表面吸附

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