检索结果-内蒙古大学图书馆

中国激光 2023年第3期50卷 102-110页

作者：魏婉雪何苗徐坚董大山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 山西大学极端光学协同创新中心山西太原030006 北京大学医学部医学技术研究院北京100871

光学衍射层析成像技术是一种新兴的对细胞和组织进行非侵入、无创伤、无标记快速三维成像的技术,在细胞代谢、病理和肿瘤诊断等方面都有很大的应用前景。传统的光学衍射层析成像技术视场范围较小,视野内仅有单个或数个细胞,难以直接观... 详细信息

光学衍射层析成像技术是一种新兴的对细胞和组织进行非侵入、无创伤、无标记快速三维成像的技术,在细胞代谢、病理和肿瘤诊断等方面都有很大的应用前景。传统的光学衍射层析成像技术视场范围较小,视野内仅有单个或数个细胞,难以直接观察到细胞间的相互作用,无法对散射较强的厚、大细胞进行成像,这在一定程度上限制了其进一步应用。针对视场范围较小的不足,提出了一种用满采集物镜的视场数的大视野光学衍射层析成像技术,可以获得更高的散射光子通量,提高成像质量,减弱伪影、振铃等边缘效应,视野内可以观测到多种状态的细胞和细胞间相互作用。结果表明,大视野光学衍射层析成像技术在兼具亚细胞分辨率和无标记活细胞长时程三维观测能力的同时,具有更大的视野、更小的边缘效应,生物应用前景更加广泛。

关键词：生物光学光学显微成像光学衍射层析成像大视野

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基于二维JanusGeS双层铁电隧道结的电子输运

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物理学进展 2024年第4期44卷 197-207页

作者：孙康别洁吕洋洋陈爽法伟南京大学固体微结构物理国家重点实验室物理学院和人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093 南京大学匡亚明学院南京210023 香港城市大学材料科学与工程学系中国香港999077 南京大学材料科学与工程学院固体微结构物理国家重点实验室南京210093 东南大学量子材料与器件教育部重点实验室南京211189

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JanusGeS双层有三种堆叠模式,它们的横向滑动... 详细信息

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JanusGeS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华Janus材料,并揭示了这些材料在实际器件中可能的电阻开关机制。我们的工作为基于二维范德华Janus材料的低能耗、快速开关纳米器件的设计提供了理论指导。

关键词：二维范德华Janus材料滑移铁电性铁电隧道结阻态开关

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MgO衬底上YBa2Cu3O7-δ台阶边沿型约瑟夫森结的制备及特性

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物理学报 2021年第3期70卷 232-240页

作者：王宏章李宇龙徐铁权朱子青马平王越甘子钊北京大学物理学院北京大学应用超导研究中心人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871

MgO衬底上的YBa2Cu3O7-δ(YBCO)台阶边沿型约瑟夫森结(台阶结)在高灵敏度高温超导量子干涉器(superconducting quantum interference device,SQUID)等超导器件研制方面具有重要的应用价值和前景.本文对此类YBCO台阶结的制备和特性进行... 详细信息

MgO衬底上的YBa2Cu3O7-δ(YBCO)台阶边沿型约瑟夫森结(台阶结)在高灵敏度高温超导量子干涉器(superconducting quantum interference device,SQUID)等超导器件研制方面具有重要的应用价值和前景.本文对此类YBCO台阶结的制备和特性进行了研究.首先利用离子束刻蚀技术和两步刻蚀法在MgO(100)衬底上制备陡度合适、边沿整齐的台阶,然后利用脉冲激光沉积法在衬底上生长YBCO超导薄膜,进而利用紫外光刻制备出YBCO台阶结.在结样品的电阻-温度转变曲线中,观测到低于超导转变温度时的电阻拖尾现象,与约瑟夫森结的热激活相位滑移理论一致.伏安特性曲线测量表明结的行为符合电阻分路结模型,在超导转变温度TC附近结的约瑟夫森临界电流密度TC随温度T呈现出(TC-T)^2的变化规律,77 K时JC值为1.4×10^5 A/cm^2.利用制备的台阶结,初步制备了YBCO射频高温超导SQUID,器件测试观察到良好的三角波电压调制曲线,温度77 K、频率1 kHz时的磁通噪声为250μΦ0/Hz^1/2.本文结果为进一步利用MgO衬底YBCO台阶结研制高性能的高温超导SQUID等超导器件奠定了基础.

关键词： YBa2Cu3O7-δ 台阶结超导量子干涉器

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双层石墨烯中的偶数分母分数量子霍尔态

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物理学报 2022年第18期71卷 73-78页

作者：李庆鑫黄焱陈以威朱雨剑朱旺宋珺威安冬冬甘祺康王开元王浩林 †麦志洪 Andy Shen 郗传英张警蕾于葛亮王雷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 中国科学院强磁场科学中心合肥230031 湖北九峰山实验室武汉430206

在半填充的朗道能级,复合费米子手征p波配对的Moore-Read态具有e/4的分数激发,其中部分这种准粒子服从非阿贝尔统计,有望用于实现拓扑量子计算.双层石墨烯由于其电子的SU(4)对称性和电场对其性质的方便调控性,成为研究多分量量子霍尔态... 详细信息

在半填充的朗道能级,复合费米子手征p波配对的Moore-Read态具有e/4的分数激发,其中部分这种准粒子服从非阿贝尔统计,有望用于实现拓扑量子计算.双层石墨烯由于其电子的SU(4)对称性和电场对其性质的方便调控性,成为研究多分量量子霍尔态的理想平台,是实现非阿贝尔统计的候选者.本文利用干法转移技术制备了双层石墨烯/氮化硼异质结,通过电学输运测量展示了双层石墨烯在调节外电场和磁场下的量子霍尔态行为.在强磁场下,观测到了朗道能级填充因子为–5/2,–1/2,3/2的伴随着量子化霍尔电导的不可压缩态.随着磁场继续增强,这些偶数分母量子霍尔态特征先增强再减弱,对应朗道能级波函数的极化.实验结果暗示观察到的这些偶数分母分数量子霍尔态属于由Pffafian波函数描述的拓扑态.

关键词：石墨烯分数量子霍尔效应拓扑相

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玻璃基集成光量子芯片:从二维到三维

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物理 2023年第8期52卷 542-551页

作者：李萌李础李焱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 北京大学纳光电子前沿科学中心北京100871 合肥国家实验室合肥230088

玻璃基集成光量子芯片已经应用于量子计算、量子模拟、量子通信、量子精密测量等光量子信息处理领域,显示出强大的功能。文章从量子计算和量子模拟两个方面介绍利用飞秒激光三维高精度直写技术在玻璃中制备集成光量子芯片的重要进展。... 详细信息

玻璃基集成光量子芯片已经应用于量子计算、量子模拟、量子通信、量子精密测量等光量子信息处理领域,显示出强大的功能。文章从量子计算和量子模拟两个方面介绍利用飞秒激光三维高精度直写技术在玻璃中制备集成光量子芯片的重要进展。量子计算芯片包括面向通用量子计算的单比特到多比特光量子逻辑门以及用于解决特定问题的芯片,可实现玻色采样、量子快速傅里叶变换、量子快速到达等功能。在量子模拟方面,玻璃基光量子芯片成为研究关联粒子量子行走动力学和拓扑量子光子学的极佳平台,揭示了一维、二维和合成维度的离散以及连续时间量子行走的演化规律,展示了光子拓扑绝缘体的鲁棒性拓扑模式对量子态传输的保护作用等。

关键词：光量子芯片飞秒激光直写量子计算量子模拟

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向列型三态超导体中的磁通涡旋态

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物理学进展 2023年第5期43卷 131-141页

作者：杨苗苗向柯王达王强华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 人工微结构科学与技术协同创新中心南京大学南京210093

在掺杂拓扑绝缘体CuxBi2Se3中,向列型三态超导电性的发现引发了人们对指认三态超导中d-矢量的兴趣,它与能隙函数的反节点方向有关,并且决定了该超导体是否为拓扑。我们对向列型自旋三态px波超导体的涡旋态性质进行了自洽分析。我们首先... 详细信息

在掺杂拓扑绝缘体CuxBi2Se3中,向列型三态超导电性的发现引发了人们对指认三态超导中d-矢量的兴趣,它与能隙函数的反节点方向有关,并且决定了该超导体是否为拓扑。我们对向列型自旋三态px波超导体的涡旋态性质进行了自洽分析。我们首先推导了Ginzburg-Landau理论来确定涡旋和涡旋晶格的形状。我们发现孤立涡旋的空间轮廓沿着反节点方向拉长,涡旋晶格是一个沿x方向拉长的形变了的三角晶格,在圆形费米面的特定情况下会变成正方形。最后,我们使用微观的Bogoliubov-de Gennes方程自洽计算了孤立涡旋和涡旋晶格的局域态密度。我们发现在隙间低能量下,局域态密度的轮廓始终沿着反节点方向拉长。我们的发现对于实验上探测向列型三态超导体中能隙函数的反节点方向以及进而确定超导态的拓扑性质(如在CuxBi2Se3中)具有重要价值。

关键词： px 波超导体 Ginzburg-Landau 理论 Bogoliubov-de Gennes 方程磁通涡旋磁通涡旋晶格

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二维过渡金属硫族化合物的环境稳定性

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物理学进展 2023年第4期43卷 97-116页

作者：周振佳徐洁高力波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 人工微结构科学与技术协同创新中心南京大学南京210093

二维过渡金属硫族化合物具有独特、优异的电学和力学性能,已被广泛应用于基础研究以及电子、自旋电子、光电子、能量收集捕获和催化等领域当中。然而,二维过渡金属硫族化合物在苛刻的条件下不稳定,并且在环境中极易降解,这限制了其在大... 详细信息

二维过渡金属硫族化合物具有独特、优异的电学和力学性能,已被广泛应用于基础研究以及电子、自旋电子、光电子、能量收集捕获和催化等领域当中。然而,二维过渡金属硫族化合物在苛刻的条件下不稳定,并且在环境中极易降解,这限制了其在大多数领域的应用。在本篇综述中,我们总结了二维过渡金属硫族化合物环境稳定性研究的最新进展,包括最新的生长方法、稳定性的基本机制以及保护二维过渡金属硫族化合物材料免受老化和性能衰退的方法。通过从生长过程中分析影响二维过渡金属硫族化合物稳定性的关键因素,我们对优化生长方法以提高其稳定性进行了回顾。最后,我们展望了生长稳定二维过渡金属硫族化合物的指导方法,这也为制备、设计其他先进功能材料以及相应异质结结构带来可能。

关键词：二维材料过渡金属硫族化合物稳定性缺陷

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钙钛矿相界面插层对SrFeO_(x)基忆阻器的性能提升

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物理学报 2023年第9期72卷 151-160页

作者：陈开辉樊贞董帅李文杰陈奕宏田国陈德杨秦明辉曾敏陆旭兵周国富高兴森刘俊明华南师范大学华南先进光电子研究院先进材料研究所广州510006 华南师范大学华南先进光电子研究院广东省光信息材料与技术重点实验室和国家绿色光电子国际联合研究中心广州510006 南京大学固体微结构物理国家重点实验室南京210093

SrFeO_(x)(SFO)是一种能在SrFeO_(2.5)钙铁石(BM)相和SrFeO_(3)钙钛矿(PV)相之间发生可逆拓扑相变的材料.这种相变能显著改变电导却维持晶格框架不变,使SFO成为一种可靠的阻变材料.目前大部分SFO基忆阻器使用单层BM-SFO作为阻变功能层,... 详细信息

SrFeO_(x)(SFO)是一种能在SrFeO_(2.5)钙铁石(BM)相和SrFeO_(3)钙钛矿(PV)相之间发生可逆拓扑相变的材料.这种相变能显著改变电导却维持晶格框架不变,使SFO成为一种可靠的阻变材料.目前大部分SFO基忆阻器使用单层BM-SFO作为阻变功能层,这种器件一般表现出突变型阻变行为,因而其应用被局限于两态存储.对于神经形态计算等应用,单层BM-SFO忆阻器存在阻态数少、阻值波动大等问题.为解决这些问题,本研究设计出BM-SFO/PV-SFO双层忆阻器,其中PV-SFO层为富氧界面插层,可在导电细丝形成过程中提供大量氧离子并在断裂过程中回收氧离子,使导电细丝的几何尺寸(如直径)在更大范围内可调,从而获得更多、更连续且稳定的阻态,可用于模拟长时程增强和抑制等突触行为.基于该器件仿真构建了全连接神经网络(ANN),在手写体数字光学识别(ORHD)数据集进行在线训练后获得了86.3%的识别准确率,相比于单层忆阻器基ANN的准确率提升69.3%.本研究为SFO基忆阻器性能调控提供了一种新方法,并展示了它们作为人工突触器件在神经形态计算方面的应用潜力.

关键词： SrFeOx基忆阻器人工突触神经网络界面插层

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转角双层石墨烯中的势杂质效应

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物理学进展 2023年第5期43卷 151-160页

作者：刘泽众王达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 人工微结构科学与技术协同创新中心南京大学南京210093

近年来,平带在转角双层石墨烯(TBG)中的发现引起了越来越多的关注。在这项工作中,我们报告了我们对这个平带系统中杂质效应的研究,这对于真实材料来说是一个重要问题。通过采用Lanczos递归方法,我们求解了杂质附近的局域态密度(LDOS)。... 详细信息

近年来,平带在转角双层石墨烯(TBG)中的发现引起了越来越多的关注。在这项工作中,我们报告了我们对这个平带系统中杂质效应的研究,这对于真实材料来说是一个重要问题。通过采用Lanczos递归方法,我们求解了杂质附近的局域态密度(LDOS)。我们发现,对于大尺寸的杂质,一系列束缚态在杂质内部形成,LDOS中平带所对应的峰在杂质边界附近被压制,而在杂质内部由于杂质势的作用而发生平移。随着杂质尺寸变小,其对平带的影响变弱,这符合其大尺寸Wannier函数的预期。这个特性与通常具有小尺寸局域Wannier轨道的平带系统有所不同,表明TBG中的平带对小尺寸杂质更加稳定。

关键词：杂质效应转角双层石墨烯局域态密度平带

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超构表面赋能光学微操控

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光学学报 2024年

作者：徐孝浩高文禹李添悦邵天骅李星仪周源高歌泽王国玺严绍辉王漱明姚保利中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室中国科学院大学南京大学固体微结构物理国家重点实验室南京大学物理学院南京大学人工微结构科学与技术协同创新中心浙江大学光电科学与工程学院

光学超构表面凭借其小型化集成化的优势和对光场的出色调控能力，近年来已被深入应用于光学微操控技术研究，这标志着该交叉领域进入了新的发展阶段。特别地，由于超构表面自身处于微纳尺度，具有被光场驱动从而产生机械运动的潜力，这... 详细信息

光学超构表面凭借其小型化集成化的优势和对光场的出色调控能力，近年来已被深入应用于光学微操控技术研究，这标志着该交叉领域进入了新的发展阶段。特别地，由于超构表面自身处于微纳尺度，具有被光场驱动从而产生机械运动的潜力，这一特性为新一代光驱动的人工微机器人提供了重要的理论基础和技术支撑。本文依次从光学微操控的基本原理和超表面的相位机制出发，详细回顾了基于超构表面的多种微操控器件，包括超构表面光镊、多功能微操控系统、超构机械等，并结合微纳结构的拓扑光学性质，对拓扑光操控等新奇效应进行了探讨。最后，展望了超构表面微操纵技术的未来发展方向和目标。

关键词：超构表面光学微操控光镊光子力学

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