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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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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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手征马约拉纳费米子

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物理学报 2020年第11期69卷 246-252页

作者：王靖复旦大学物理系应用表面物理国家重点实验室上海200433

手征马约拉纳费米子是具有手性的无质量费米子,是其本身的反粒子,只能存在于1+1维(即1维空间+1维时间)或者9+1维.在凝聚态物理中, 1维手征马约拉纳费米子可看成1/2分数化的狄拉克费米子,并作为二维拓扑态的边缘元激发.奇数个手征马约拉... 详细信息

手征马约拉纳费米子是具有手性的无质量费米子,是其本身的反粒子,只能存在于1+1维(即1维空间+1维时间)或者9+1维.在凝聚态物理中, 1维手征马约拉纳费米子可看成1/2分数化的狄拉克费米子,并作为二维拓扑态的边缘元激发.奇数个手征马约拉纳费米子边缘态的存在也预示着体系中存在满足非阿贝尔量子统计的伊辛任意子.手征马约拉纳费米子也可进行非阿贝尔编织,理论上可用来实现容错量子计算,因此近年来在凝聚态物理研究中引起了广泛的兴趣.本文从二维拓扑态出发,介绍手征拓扑超导态和量子反常霍尔态之间的深刻联系,并由此得出量子反常霍尔平台转变与超导近邻实现手征马约拉纳费米子的方案,最后以单通道手征马约拉纳费米子为例,探讨其实现电子态的非阿贝尓量子门.

关键词：手征马约拉纳费米子拓扑超导量子反常霍尔效应非阿贝尔编织

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Sb/Si(001)表面的半经验研究

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物理学报 2000年第9期49卷 1747-1755页

作者：何垚车静光复旦大学物理系应用表面物理国家重点实验室上海200433

用基于Chadi模型和格林函数方法的一种计算表面应力的半经验方法研究了Sb吸附在Si(0 0 1)衬底上的性质 .结果显示 ,Sb原子在Si(0 0 1)表面形成对称的dimer,其键长为 0 2 93nm ,表面以下层的弛豫很小 .Sb/Si(0 0 1) 2× 1表面沿着di... 详细信息

用基于Chadi模型和格林函数方法的一种计算表面应力的半经验方法研究了Sb吸附在Si(0 0 1)衬底上的性质 .结果显示 ,Sb原子在Si(0 0 1)表面形成对称的dimer,其键长为 0 2 93nm ,表面以下层的弛豫很小 .Sb/Si(0 0 1) 2× 1表面沿着dimer方向的张应力为 1 0eV/ (1× 1cell) ,而沿垂直于dimer方向的压应力为 - 1 1eV/ (1× 1cell) .Sb/Si(0 0 1)表面应力的主要贡献来自于最上面三层表面 .

关键词：表面应力异质生长锑/硅半径验法

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三角晶格自旋液体候选材料NaYbSe_(2)在高压下的超导转变

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物理学报 2023年第15期72卷 236-241页

作者：郭琳杨小帆程二建泮炳霖朱楚楚李世燕复旦大学物理系应用表面物理国家重点实验室上海200438

量子自旋液体是一种由于自旋阻挫直到零温都不能形成磁有序的新奇量子态,并且和高温超导密切相关,因此,能否通过压力或化学掺杂等方式在量子自旋液体材料中调控出超导态甚至高温超导是一个重要的物理问题.二维三角晶格稀土硫属化合物NaY... 详细信息

量子自旋液体是一种由于自旋阻挫直到零温都不能形成磁有序的新奇量子态,并且和高温超导密切相关,因此,能否通过压力或化学掺杂等方式在量子自旋液体材料中调控出超导态甚至高温超导是一个重要的物理问题.二维三角晶格稀土硫属化合物NaYbCh_(2)(Ch=O,S,Se)在比热、核磁共振、中子散射等实验中未出现长程磁有序,被认为可能具有量子自旋液体基态.本文研究了NaYbCh_(2)(Ch=Se,S,O)在压力下的电输运行为.对于NaYbSe_(2),当压力加到26.9 GPa时出现超导转变,表现出零电阻行为,其超导转变温度(Tc)约为5.6 K,并且直到45 GPa都保持基本不变,得出了其超导转变温度对压力的相图;对于NaYbS2,压力使其室温电阻从10 GPa下10^(11)Ω量级降低到67 GPa的10 Ω量级,然而其电阻随温度行为没有出现金属性,也没有发生超导转变;而对于NaYbO2,其从常压到60 GPa高压一直保持完全绝缘态,没有可观测的电阻.

关键词：量子自旋液体高压电输运

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变换热学：热超构材料及其应用

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物理学报 2016年第17期65卷 99-125页

作者：沈翔瀛黄吉平复旦大学物理系应用表面物理国家重点实验室上海200433

热输运是自然界中最普遍的现象之一,如何高效操控热流在工业等领域有着巨大的应用价值.尽管主导热传导过程的扩散方程与波动方程迥异,但是,自2008年和2012年起,已有研究人员成功地将变换理论推广到宏观热传导领域.自此之后,多种具有特... 详细信息

热输运是自然界中最普遍的现象之一,如何高效操控热流在工业等领域有着巨大的应用价值.尽管主导热传导过程的扩散方程与波动方程迥异,但是,自2008年和2012年起,已有研究人员成功地将变换理论推广到宏观热传导领域.自此之后,多种具有特异性质的新型热材料在变换热学的理论框架下被设计出来,并同时获得实验验证.本文介绍该领域的研究进展,并同时介绍在热超构材料实验中软物质材料所起的关键作用.

关键词：变换热学热超构材料软物质材料

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近周期超晶格中的声学声子及其光散射特性

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物理学报 1997年第9期46卷 1863-1872页

作者：刘晓晗黄大鸣王兴军张春红朱海军蒋最敏王迅复旦大学物理系应用表面物理国家重点实验室

利用转移矩阵方法计算了近周期超晶格体系（包括有限周期数的超晶格、耦合超晶格、层厚起伏和层厚渐变的超晶格）中声学声子的喇曼散射谱．结果表明上述近周期超晶格的光散射特性与理想严格周期的体系和完全无序的体系都不相同，呈现出... 详细信息

利用转移矩阵方法计算了近周期超晶格体系（包括有限周期数的超晶格、耦合超晶格、层厚起伏和层厚渐变的超晶格）中声学声子的喇曼散射谱．结果表明上述近周期超晶格的光散射特性与理想严格周期的体系和完全无序的体系都不相同，呈现出许多独特的性质．对有限周期数的超晶格，由于边界的存在，喇曼谱中除了理想超晶格中存在的折叠声学声子峰（主峰）外，还会出现一系列等间距分布的卫星峰．对耦合超晶格体系，理想超晶格中存在的主峰将出现分裂．对层厚起伏变化的超晶格，主峰呈现非对称展宽，展宽主要出现在高波数端．计算结果和实验测得的谱线作了比较，特征是一致的．利用转移矩阵方法计算了近周期超晶格体系（包括有限周期数的超晶格、耦合超晶格、层厚起伏和层厚渐变的超晶格）中声学声子的喇曼散射谱．结果表明上述近周期超晶格的光散射特性与理想严格周期的体系和完全无序的体系都不相同，呈现出许多独特的性质．对有限周期数的超晶格，由于边界的存在，喇曼谱中除了理想超晶格中存在的折叠声学声子峰（主峰）外，还会出现一系列等间距分布的卫星峰．对耦合超晶格体系，理想超晶格中存在的主峰将出现分裂．对层厚起伏变化的超晶格，主峰呈现非对称展宽，展宽主要出现在高波数端．计算结果和实验?

关键词：近周期超晶格声学声子光散射半导体

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上海光源真空紫外角分辨光电子能谱束线设计(英文)

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光学精密工程 2007年第12期15卷 1844-1849页

作者：马德伟乔山张新夷封东来复旦大学物理系应用表面物理国家重点实验室上海200433

在上海光源上设计了一条光子能量覆盖5 ～140 eV的高通量、高分辨的真空紫外角分辨光电子能谱束线。本光束线采用准周期椭圆偏振波荡器光源,其周期长度为0 .32 m,周期数为14。单色仪采用Dragon型,分为覆盖5 ～32 eV的低能分支和25 ～140... 详细信息

在上海光源上设计了一条光子能量覆盖5 ～140 eV的高通量、高分辨的真空紫外角分辨光电子能谱束线。本光束线采用准周期椭圆偏振波荡器光源,其周期长度为0 .32 m,周期数为14。单色仪采用Dragon型,分为覆盖5 ～32 eV的低能分支和25 ～140 eV的高能分支。计算表明,当入射/出射狭缝开启宽度为5/5μm时,在整个能量扫描范围内,单色仪分辨率可以高达15 000 ～100 000 ,光学元件的面型误差对分辨率的影响最大。通量计算显示,样品处s偏振光子通量高达～1012phs/s。Shadow追迹模拟结果表明,设计的光束线具有很好的聚焦特性。

关键词：光束线设计真空紫外高分辨高通量

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掺杂浓度和无序对柔性有机发光二极管载流子迁移率的影响

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红外与毫米波学报 2011年第3期30卷 271-275页

作者：陈雨璐侯晓远岑剡复旦大学物理系表面物理国家重点实验室上海200433

基于电荷分布的泊松方程和载流子输运方程,考虑最低能量非占据态和最高能量占据态的载流子态密度服从双高斯分布的模型,自洽地研究了掺杂浓度和无序对Alq3柔性有机发光二极管载流子迁移率的影响.发现掺杂浓度低于1×1020cm-3时,掺... 详细信息

基于电荷分布的泊松方程和载流子输运方程,考虑最低能量非占据态和最高能量占据态的载流子态密度服从双高斯分布的模型,自洽地研究了掺杂浓度和无序对Alq3柔性有机发光二极管载流子迁移率的影响.发现掺杂浓度低于1×1020cm-3时,掺杂浓度对迁移率影响很小,迁移率几乎保持不变;当掺杂浓度大于1×1020cm-3时,载流子迁移率非线性增加,与实验结果很好一致.考虑不同无序度时,发现无序度的增加,相应的迁移率下降;低掺杂浓度下迁移率与无序度的大小关系不大,当掺杂浓度较高的时,无序度较小的材料迁移率增加较快.最终给出了柔性发光二极管器件的发光功率密度与电压关系,表明载流子浓度和无序相关的迁移率结果对制备高性能的柔性有机发光二极管具有指导意义.

关键词：有机发光二极管掺杂浓度迁移率

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