检索结果-内蒙古大学图书馆

从脉冲激光到阿秒光源,从光电效应到阿秒物理--解读2023年度诺贝尔物理学奖

物理 2023年第12期52卷 807-815页

作者：葛佩佩李靖刘运全北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871

2023年诺贝尔物理学奖授予超快激光科学和阿秒物理领域的三位科学家,以表彰他们在阿秒光脉冲的产生和应用上做出的卓越贡献。阿秒光脉冲的产生,使得人们可以在亚原子尺度上研究电子的超快运动,打开通向“电子世界”的大门。目前,基于阿... 详细信息

2023年诺贝尔物理学奖授予超快激光科学和阿秒物理领域的三位科学家,以表彰他们在阿秒光脉冲的产生和应用上做出的卓越贡献。阿秒光脉冲的产生,使得人们可以在亚原子尺度上研究电子的超快运动,打开通向“电子世界”的大门。目前,基于阿秒光脉冲发展的阿秒光子/电子谱学已经成为物理、化学、生物等众多领域重要的研究手段。文章将简要介绍阿秒光脉冲的研究背景、产生、测量方法及其在电子超快动力学研究中的应用。

关键词：诺贝尔物理学奖超快激光科学阿秒物理阿秒光脉冲

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界面结构可控的MoS_(2)-WS_(2)平面异质外延

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硅酸盐学报 2022年第7期50卷 1783-1788页

作者：薛国栋郭泉林刘灿刘开辉北京大学物理学院北京100871 北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871

二维过渡金属硫族化合物具备丰富的材料种类与物理特性,通过平面/垂直异质结构设计为拓展其电学及光电功能器件应用提供了更多自由度。异质界面控制,包括界面结构、耦合强度及外延尺寸设计,是实现异质结构性能调控的关键手段。通过设计... 详细信息

二维过渡金属硫族化合物具备丰富的材料种类与物理特性,通过平面/垂直异质结构设计为拓展其电学及光电功能器件应用提供了更多自由度。异质界面控制,包括界面结构、耦合强度及外延尺寸设计,是实现异质结构性能调控的关键手段。通过设计一种精准控制平面异质外延界面结构的新方法,实现了具备宏观反平行嵌套的MoS_(2)-WS_(2)平面异质结构制备。研究表明,该宏观反平行异质结在微观尺度具备平行晶格排布特征,即,MoS_(2)与WS_(2)晶畴界面仍为原子无缝拼接结构。该研究结果进一步实现了丰富界面结构的MoS_(2)-WS_(2)平面异质结制备,为二维材料异质外延的精准控制提供了一条新思路。

关键词：二维材料异质外延界面调控限域空间

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拓扑绝缘体高次谐波产生的研究进展

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中国科学:物理学、力学、天文学 2025年第1期55卷 49-66页

作者：张嘉宁刘秀兰杨乐怡彭良友人工微结构和介观物理国家重点实验室北京大学物理学院北京100871 北京量子信息科学研究院北京100193

近年来,随着红外激光技术的进步,高次谐波的研究范围扩展到了固体材料.许多实验和理论工作发现,拓扑绝缘体的高次谐波表现出独特的性质,例如增强的谐波产率、特殊的椭偏依赖性以及圆二色性等.本文回顾了近年来人们在拓扑绝缘体高次谐波... 详细信息

近年来,随着红外激光技术的进步,高次谐波的研究范围扩展到了固体材料.许多实验和理论工作发现,拓扑绝缘体的高次谐波表现出独特的性质,例如增强的谐波产率、特殊的椭偏依赖性以及圆二色性等.本文回顾了近年来人们在拓扑绝缘体高次谐波方面的研究进展,分别介绍了SSH模型(一维体系)、Haldane模型(二维体系)和Z2拓扑绝缘体(三维体系)的高次谐波特性,这些特性源于拓扑相材料的贝里曲率和边界态(表面态)等性质.最后,我们讨论了高次谐波作为探测物质拓扑性的可靠标志的可能性,并展望了未来的研究方向.对拓扑材料高次谐波的研究不仅有助于深入理解固体材料中高次谐波的产生机制,还具备揭示拓扑物性的潜在意义.

关键词：拓扑绝缘体边缘态贝里曲率高次谐波辐射圆二色性椭偏依赖性

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双波长圆偏振光场中分子电离动力学的研究新进展

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光学学报 2024年第2期44卷 10-23页

作者：郭振宁刘运全北京大学物理学院人工微结构与介观物理国家重点实验室北京100871 量子物质协同创新中心北京100871 极端光学协同创新中心山西太原030006

超短激光脉冲的出现为人们研究原子分子内电子的超快动力学过程提供了重要的技术手段。强激光诱导原子分子的光电离过程是光诱导物理过程的基石,也是目前强场物理领域的前沿热点之一。本文重点综述了双波长圆偏振光场中分子电离动力学... 详细信息

超短激光脉冲的出现为人们研究原子分子内电子的超快动力学过程提供了重要的技术手段。强激光诱导原子分子的光电离过程是光诱导物理过程的基石,也是目前强场物理领域的前沿热点之一。本文重点综述了双波长圆偏振光场中分子电离动力学的研究进展。首先,介绍了研究强场分子电离动力学的半经典模型,给出了电离电子波包的相位和振幅分布。然后,介绍了利用双波长圆偏振光场测量H2分子和CO分子的电离动力学的研究,发现电离电子的振幅结构以及隧穿后电子受到的长程库仑势都会影响电子的动力学过程。此外,电子波包的相位结构也会包含在光电子的发射角中,这个初始相位编码了电子吸收光子而电离过程中的时域信息。最后,对新型阿秒钟在分子光电离过程中的应用进行了总结,并展望了未来复杂分子体系的应用前景。

关键词：原子分子物理学强场光物理隧道电离多光子电离分子半经典模型

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二维WTe_(2)晶格对称性的光学研究

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物理学报 2022年第17期71卷 283-291页

作者：何宽鱼邱天宇奚啸翔南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室南京210093 南京大学人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093

二维WTe_(2)由于特殊的晶格对称性而衍生出量子自旋霍尔效应、非线性霍尔效应等奇异性质.确定其晶体结构的细节,是理解这些性质的重要出发点.本文利用温度、偏振依赖的拉曼光谱与光学二次谐波产生,详细研究了一至三层WTe_(2)的晶格对称... 详细信息

二维WTe_(2)由于特殊的晶格对称性而衍生出量子自旋霍尔效应、非线性霍尔效应等奇异性质.确定其晶体结构的细节,是理解这些性质的重要出发点.本文利用温度、偏振依赖的拉曼光谱与光学二次谐波产生,详细研究了一至三层WTe_(2)的晶格对称性.实验发现,单层样品具有可观的二次谐波产生信号,表明其晶格中心对称性破缺,且偏振依赖符合C_(s)点群,与此前普遍认为的中心对称的1T’结构不同.双层样品具有更为显著的二次谐波产生信号,且信号强度的温度依赖与铁电相变一致,表明层间堆叠产生了更强的中心对称性破缺,提供了该体系中存在层间滑移铁电的证据.三层样品的二次谐波产生信号约为单层样品的五倍,但比双层样品弱一个数量级,表明层间堆叠导致其具有较弱的中心对称性破缺.仅单层与双层样品中出现了多个显著的二阶拉曼散射峰,其温度依赖反映出电子结构对层间耦合高度敏感.这些结果将有助于完善对原子级厚度WTe_(2)物理性质的理解.

关键词：二碲化钨拉曼散射光学二次谐波产生铁电

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单层MoS_(2)薄膜的NaCl双辅助生长方法

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物理学报 2022年第12期71卷 481-488页

作者：王奋陶樊腾张仕雄孙真昊付雷贾伟沈波唐宁太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室太原030024 北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871

以单层二硫化钼(MoS_(2))为代表的过渡金属硫族化合物半导体材料具有良好的光学、电学性质,近十年来引起了人们广泛的研究兴趣.合成高质量单层MoS_(2)薄膜是科学研究及工业应用的基础.最近科研人员提出了盐辅助化学气相沉积生长单层薄... 详细信息

以单层二硫化钼(MoS_(2))为代表的过渡金属硫族化合物半导体材料具有良好的光学、电学性质,近十年来引起了人们广泛的研究兴趣.合成高质量单层MoS_(2)薄膜是科学研究及工业应用的基础.最近科研人员提出了盐辅助化学气相沉积生长单层薄膜的方法,大大提高了单层MoS_(2)薄膜的生长速度及晶体质量.本文基于此方法,提出利用氯化钠(NaCl)的双辅助方法,成功制备了高质量的单层MoS_(2)薄膜.光致发光(PL)谱显示其发光强度比无NaCl辅助生长的样品有了明显的提高.本文提出的NaCl双辅助生长方法为二维材料的大规模生长提供了思路.

关键词：二硫化钼化学气相沉积氯化钠双辅助作用单层薄膜生长

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石墨烯中选择性增强Kane-Mele型自旋-轨道相互作用

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物理学报 2022年第6期71卷 257-263页

作者：白占斌王锐周亚洲吴天如葛建雷李晶秦宇远费付聪曹路王学锋王欣然张帅孙力玲宋友宋凤麒南京大学物理学院固体微结构国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心北京100190 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 南京大学化学化工学院配位化学国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093 南京大学电子科学与工程学院固体微结构国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093

增强石墨烯中的自旋-轨道相互作用可能实现无耗散的量子自旋霍尔器件,这需要在石墨烯样品中引入独特的Kane-Mele型自旋-轨道相互作用,并保持较高的迁移率.然而,对石墨烯的外在修饰往往会引入“外禀型”Rashba自旋-轨道相互作用,会破坏... 详细信息

增强石墨烯中的自旋-轨道相互作用可能实现无耗散的量子自旋霍尔器件,这需要在石墨烯样品中引入独特的Kane-Mele型自旋-轨道相互作用,并保持较高的迁移率.然而,对石墨烯的外在修饰往往会引入“外禀型”Rashba自旋-轨道相互作用,会破坏可能存在的拓扑态,并带来一定程度的杂质散射,降低样品迁移率.在石墨烯表面修饰EDTA-Dy分子后,载流子迁移率得到了提高,并且可以看到显著的量子霍尔电导平台.其弱局域化效应相比被修饰之前得到了抑制,这意味石墨烯中可能引入了内禀的Kane-Mele型自旋-轨道相互作用,增强了Elliot-Yafet型电子自旋弛豫机制.进一步通过矢量磁体磁阻测量,发现该分子覆盖在石墨烯上后造成了石墨烯微弱的涟漪,这种涟漪引起的弯曲声子效应模拟了Kane-Mele型自旋-轨道相互作用.

关键词：石墨烯自旋-轨道相互作用弯曲声子弱局域化

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光学莫尔晶格中超短脉冲的脉宽调控

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光学学报 2023年第20期43卷 298-305页

作者：赵学谦刘志楠刘辉南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室江苏南京210093 南京大学物理学院人工微结构科学与技术协同创新中心江苏南京210093

具有莫尔角的光学莫尔晶格使能带平坦化,为激光超短脉冲的脉宽调控提供了新的思路。通过组合两种不同周期的光子晶格,构建3种人工合成莫尔角逐渐增大的光学莫尔晶格,实现了莫尔晶格能带的平坦化。通过理论分析莫尔晶格的能带色散,发现... 详细信息

具有莫尔角的光学莫尔晶格使能带平坦化,为激光超短脉冲的脉宽调控提供了新的思路。通过组合两种不同周期的光子晶格,构建3种人工合成莫尔角逐渐增大的光学莫尔晶格,实现了莫尔晶格能带的平坦化。通过理论分析莫尔晶格的能带色散,发现人工合成莫尔角较大的莫尔晶格具有丰富的群速度色散,这导致了脉宽的剧烈变化。实验上,使用自相关仪测量了超短脉冲经莫尔晶格后的脉宽。在理论和实验上证明了莫尔晶格对超短脉冲脉宽的精准调控。提出的莫尔晶格对激光脉冲压缩器件的研究具有重要意义。

关键词：光学莫尔晶格超短脉冲群速度色散自相关仪脉宽调控

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原位电阻测试分析Mg(BH_(4))_(2)制备MgB_(2)的成相过程

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物理学报 2021年第19期70卷 165-171页

作者：果辰蔡欣炜罗文浩黄子耕冯庆荣甘子钊北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871

Mg(BH_(4))_(2)作为优质的储氢材料,在约300℃开始分解释放H_(2),并最终生成MgB_(2.)由于Mg(BH_(4))_(2)的释氢反应可以在较低的温度下获得MgB_(2),使其成为了制备MgB_(2)超导材料的一种有效途径.本文采用了原位电阻法,通过测量Mg(BH_(4... 详细信息

Mg(BH_(4))_(2)作为优质的储氢材料,在约300℃开始分解释放H_(2),并最终生成MgB_(2.)由于Mg(BH_(4))_(2)的释氢反应可以在较低的温度下获得MgB_(2),使其成为了制备MgB_(2)超导材料的一种有效途径.本文采用了原位电阻法,通过测量Mg(BH_(4))_(2)分解过程中电阻温度曲线,详细地研究了Mg(BH_(4))_(2)分解生成MgB_(2)的相变过程.同时,利用电阻温度的微分曲线,确定了在分解过程中不同产物的成相温度(TPF).其中,MgB_(2)的成相温度可以低至410℃.通过与粉末烧结法制备MgB_(2)块材的成相温度对比,估算出反应前Mg的颗粒尺寸最低可达3.4 nm.此外,样品的XRD分析给出了生成的MgB_(2)晶粒在10—18 nm之间,在SEM图像中也同样观察到了MgB_(2)纳米纤维结构.这表明,Mg(BH_(4))_(2)分解生成的Mg与B形成了接近原子级的混合,从而使MgB_(2)可以在更低的成相温度(410℃)、更短的反应时间内成相.该方法为MgB_(2)在超导应用的制备提供了新的思路,有利于实现MgB_(2)的工业化生产.

关键词： MgB_(2) Mg(BH_(4))_(2) 原位电阻法

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超快生物光子学(特邀)

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光学学报 2024年第17期44卷 134-148页

作者：张宏飞施可彬北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871 北京大学物理学院纳光电子前沿科学中心北京100871 山西大学极端光学协同创新中心山西太原030006

讨论了超快生物光子学在生物体系中的应用及发展。重点介绍了超快光学技术如何被应用于探测生物体系中发生在皮秒至飞秒时间尺度上的重要过程,通过结合先进的显微成像技术,超快测量方法不仅实现了高时间分辨率,还可以实现高空间分辨率,... 详细信息

讨论了超快生物光子学在生物体系中的应用及发展。重点介绍了超快光学技术如何被应用于探测生物体系中发生在皮秒至飞秒时间尺度上的重要过程,通过结合先进的显微成像技术,超快测量方法不仅实现了高时间分辨率,还可以实现高空间分辨率,这使得实时观察生物分子在超快时间尺度上的动态行为成为可能,对深入理解生物分子的功能和机制至关重要。从超快时间分辨率、超高时空分辨率和超快非线性光谱技术三个方面介绍了超快探测方法与生物光子学的交叉应用。

关键词：超快探测生物超快过程超分辨成像超快非线性光谱技术

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