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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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面向人工智能的物理神经网络器件、算法和架构

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科学通报 2025年第13期70卷 1872-1873页

作者：郭杭闻袁喆沈健复旦大学应用表面物理全国重点实验室和微纳电子器件与量子计算机研究院合肥国家实验室复旦大学理论物理与信息科学交叉中心复旦大学物理学系

人工智能(artificial intelligence, AI)的大规模应用已使社会发展产生了巨大变革,同时也对算力、能耗和计算效率等问题带来了巨大挑战.物理神经网络充分利用了物理体系的优异特性来实现人工神经网络的训练和计算,有潜力突破传统计算架...

人工智能(artificial intelligence, AI)的大规模应用已使社会发展产生了巨大变革,同时也对算力、能耗和计算效率等问题带来了巨大挑战.物理神经网络充分利用了物理体系的优异特性来实现人工神经网络的训练和计算,有潜力突破传统计算架构的限制,大幅提高计算效率.通过构建新型器件、算法和计算架构,物理神经网络能够实现高效、并行、自适应计算,在降低能耗的同时显著提升计算速度.这一技术将推动新一代AI硬件的发展,使人工智能在边缘计算、自动化系统和大规模AI应用中具备更强的实时学习和推理能力,为智能计算提供更高效、可扩展的解决方案.

关键词：

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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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非线性自旋电子学

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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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声表面波技术在凝聚态物理研究中的应用

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物理实验 2025年第3期45卷 1-10页

作者：顾嘉明牟毅成张成复旦大学物理学系上海200433 复旦大学微纳电子器件与量子计算机研究院上海200433 复旦大学应用表面物理全国重点实验室上海200433

声表面波是一种在弹性材料表面传播的高度定向机械波,通过压电效应和应变场与材料相互作用,能够实现对准粒子输运、能带结构和电荷自旋等物性的精确调控与探测.近年来,声表面波技术在凝聚态物理前沿研究中崭露头角.本文综述了声表面波... 详细信息

声表面波是一种在弹性材料表面传播的高度定向机械波,通过压电效应和应变场与材料相互作用,能够实现对准粒子输运、能带结构和电荷自旋等物性的精确调控与探测.近年来,声表面波技术在凝聚态物理前沿研究中崭露头角.本文综述了声表面波技术在凝聚态物理中的应用进展,重点介绍了声波诱导电荷输运、声光伏效应及声波透射探测物性等方面的实验研究成果,并展望了其在凝聚态物理基础研究以及未来声电器件应用方面的前景.

关键词：声表面波声电效应声光伏效应量子态

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铁基超导体Li_(0.8)Fe_(0.2)ODFeSe的红外光谱研究

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物理学报 2018年第20期67卷 63-68页

作者：林桐胡蝶时立宇张思捷刘妍琦吕佳林董涛赵俊王楠林北京大学物理学院量子材料科学中心北京100871 复旦大学物理学系应用表面物理国家重点实验室上海200433

测量和研究了铁基超导体Li_(0.8)Fe_(0.2)ODFeSe单晶的红外光学响应,发现室温下光电导率谱不存在Drude分量,载流子具有非相干输运行为.随着温度降低,Drude分量形成并不断变窄,同时在相应的反射率谱上出现清晰的等离子体边,表明散射率急... 详细信息

测量和研究了铁基超导体Li_(0.8)Fe_(0.2)ODFeSe单晶的红外光学响应,发现室温下光电导率谱不存在Drude分量,载流子具有非相干输运行为.随着温度降低,Drude分量形成并不断变窄,同时在相应的反射率谱上出现清晰的等离子体边,表明散射率急剧降低.在最低温度,观察到超导能隙形成导致的光谱变化,光电导率谱在160 cm^(-1)以下受到显著压制.对比FeSe单晶的光谱数据,发现整体的光电导率谱型很相似,但自由载流子的谱重更低,揭示出样品具有更低的载流子浓度.另外还观察到温度变化诱导的谱重由低频向高频区域转移的现象,表明其存在强关联效应.

关键词：铁基超导体红外光谱电子关联

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μSR实验进展与缪子源发展趋势

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物理学报 2024年第19期73卷 58-64页

作者：王颖殳蕾复旦大学物理学系应用表面物理国家重点实验室上海200433 上海量子科学研究中心上海201315

缪子自旋弛豫/旋转技术(muon spin relaxation/rotation,μSR)是一种高度灵敏的原子尺度磁性探测手段.随着μSR技术的不断发展,其在凝聚态物理研究中愈加重要.本文简要介绍μSR技术的优越性和独特性,概述近期μSR技术在凝聚态领域的几... 详细信息

缪子自旋弛豫/旋转技术(muon spin relaxation/rotation,μSR)是一种高度灵敏的原子尺度磁性探测手段.随着μSR技术的不断发展,其在凝聚态物理研究中愈加重要.本文简要介绍μSR技术的优越性和独特性,概述近期μSR技术在凝聚态领域的几项重要进展和挑战,包括镍基超导体La_(3)Ni_(2)O_(7)和(R,Sr)NiO_(2)的磁性基态研究、笼目晶格超导体AV_(3)Sb_(5) (A=K,Rb)的电荷密度波研究、NaYbSe_(2)量子自旋液体“海洋”中沉浸的自旋“磁滴”和Cr_(2)O_(3)磁电表面附近磁单极子的研究,并简单阐述了国际上缪子源的建设情况和升级进展.

关键词：缪子自旋弛豫/旋转磁性超导量子自旋液体

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碲化钨薄膜的红外近场光学成像

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红外与毫米波学报 2022年第2期41卷 464-469页

作者：代珍兵罗国语贺言王冲晏湖根李志强四川师范大学物理与电子工程学院四川成都610066 四川大学物理学院四川成都610065 复旦大学应用表面物理国家重点实验室上海200438 复旦大学物理学系上海200438

研究了过渡金属硫族化合物碲化钨的近场光学响应,通过Drude-Lorentz模型拟合得到其块材在室温下的介电常数,并利用有限偶极模型计算出碲化钨样品与金刚石基底的近场散射信号比。当样品边缘未出现散射信号增强时,实验结果与理论模型符合... 详细信息

研究了过渡金属硫族化合物碲化钨的近场光学响应,通过Drude-Lorentz模型拟合得到其块材在室温下的介电常数,并利用有限偶极模型计算出碲化钨样品与金刚石基底的近场散射信号比。当样品边缘未出现散射信号增强时,实验结果与理论模型符合较好;当样品边缘出现信号增强现象时,理论模型与实验观测结果不符,说明这部分样品的光学性质并不能完全由块材所描述,从而推测样品表面具有与块材无耦合作用的碲化钨纳米薄层,同时对在样品边缘很强的近场散射信号给出了可能的解释。这个工作为今后对拓扑材料的光学研究提供了参考。

关键词：碲化钨薄膜近场光学成像介电常数拓扑

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电子能量损失谱探测银纳米棒与介质层强耦合的数值模拟

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物理学报 2022年第14期71卷 269-279页

作者：赵世杭张元吕思远程少博郑长林王鹿霞北京科技大学数理学院物理系理论物理研究所北京100083 郑州大学物理学院材料物理教育部重点实验室郑州450052 复旦大学物理学系应用表面物理国家重点实验室上海200438

表面等离激元与量子发射体间的强耦合现象通常通过散射、吸收以及荧光等远场光谱探测方法进行研究.利用高度聚焦的电子束,电子能量损失谱能够实现亚纳米尺度的局域探测,可以更加有效地研究强耦合现象.本文在理论上分别模拟了银纳米棒、... 详细信息

表面等离激元与量子发射体间的强耦合现象通常通过散射、吸收以及荧光等远场光谱探测方法进行研究.利用高度聚焦的电子束,电子能量损失谱能够实现亚纳米尺度的局域探测,可以更加有效地研究强耦合现象.本文在理论上分别模拟了银纳米棒、介质材料以及介质层包裹银纳米棒复合结构的电子能量损失谱.得到了可以与实验结果比拟的银纳米棒表面等离激元的电子能量损失谱.在上述复合结构的电子能量损失谱中观察到了谱峰的拉比劈裂,探究了银纳米棒尺寸对拉比劈裂的影响.分别在红外、可见光波段讨论了介质层的元激发与银纳米棒偶极辐射及高阶非辐射表面等离激元模式间的强耦合现象,从损失谱的空间分布成像角度探讨了强耦合引起的杂化等离激子(plexciton)的形成.本研究对强耦合现象的进一步实验和理论研究具有指导意义.

关键词：电子能量损失谱表面等离激元强耦合

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一种测量薄膜磁性的表面磁光克尔效应装置

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真空科学与技术 1997年第4期17卷 243-246页

作者：朱伟荣董国胜陈艳金晓峰钱世雄陈良尧复旦大学李政道物理学综合实验室上海200433 复旦大学应用表面物理国家重点实验室上海200433 复旦大学激光物理实验室上海200433 复旦大学半导体物理实验室上海200433

介绍表面磁光克尔效应谱（SMOKE）的一种新方案。通过适当分光并测量信号束和参考束的光强比，可以明显改善由于激光的光强不稳造成的误差，还使得随机偏振激光器也能用于SMOKE装置。同时该方案中没有采用信号调制，因此对探测器等硬件... 详细信息

介绍表面磁光克尔效应谱（SMOKE）的一种新方案。通过适当分光并测量信号束和参考束的光强比，可以明显改善由于激光的光强不稳造成的误差，还使得随机偏振激光器也能用于SMOKE装置。同时该方案中没有采用信号调制，因此对探测器等硬件要求很低。实验结果表明，采用光强稳定度为5％的普通国产He－Ne随机偏振激光器，其测量灵敏度能够达到目前国际上通常用于超薄膜磁性测量的SMOKE的同类水平。

关键词：磁光克尔效应磁性薄膜 SMOKE

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