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具有无序原子堆积排列和亚稳能量状态的非晶合金表现出诸如高强度、强耐腐蚀性和高表面活性等独特的机械、物理和化学行为。非晶合金成分和结构的广泛可调性为进一步改善物理和化学性质提供了多种可能途径，使非晶合金在催化领域具有广阔的应用前景。其中，铁基非晶合金在偶氮染料降解方面有显著的催化效率。由于晶相和非晶相的协同优势，通过在非晶基质中引入额外的晶相可以进一步提高催化性能。然而，传统快冷和退火诱导出的非晶-...
面内异晶面和异应力同质结的构筑（图）
异晶面 异应力 同质结
2023/1/5
过渡金属氧化物中由于晶格、自旋、轨道和电荷等多重自由度高度耦合，表现出极为丰富的物理特性，是多场物态调控的载体。在氧化物界面处，不连续的晶格结构导致各序参量之间的相互作用发生急剧变化，极易发生金属离子间的电荷转移、轨道重构和自旋重排等新奇现象，因此氧化物界面的原子级精准构筑、物性表征和动态调控成为功能薄膜物理领域的研究热点之一。过去几十年，科学家们只能通过选择晶格结构和晶格常数相近的材料进行外延生...
自支撑全氮化物磁性异质结的应力调控（图）
自支撑 全氮化物 磁性异质结 应力调控
2023/1/5
二元过渡金属氮化物是一类晶体结构相对简单但却物性极为丰富的功能材料。以具有3d过渡金属的二元氮化物为例，它们同样具有超导、金属-绝缘体相变、铁电、介电、热电、铁磁/反铁磁等丰富的物理特性，为研究凝聚态物理相关问题提供了新的材料体系。同时，过渡金属氮化物还兼具超强硬度、抗腐蚀、抗辐射等优势，逐渐成为功能薄膜材料领域的研究热点之一。然而，高质量过渡金属氮化物单晶块材和单晶薄膜的制备一直是困扰该领域进行...
东南大学信息科学与工程学院电磁场与微波技术学科（图）
东南大学信息科学与工程学院 电磁场 微波技术 学科
2022/11/20
东南大学电磁场与微波技术学科（以下简称“学科”）所属电子科学与技术一级国家重点学科是国家双一流计划建设学科。依托该学科，1991年经国家计委批准建有毫米波国家重点实验室。作为主要成员之一，学科参与组建了“无线通信技术”2011协同创新中心和“紫金山网络通信与安全实验室”等。学科于2004年获教育部首批“创新团队”称号，2006年获批国家自然科学基金委“创新群体”。
“超原子”(Superatomic)化合物由原子团簇通过范德华力或准共价键结合而成，团簇内原子之间由较强的化学键结合。与传统化合物相比，“超原子”基化合物中不同类型的化学键在晶体内周期性分布，为探索新物性提供了更多的自由度。已报道的“超原子”体系有富勒烯晶体、Co6Se8(PEt3)6等。但如何调控“超原子”间的相互作用和诱导新物性仍是一个有待研究的课题。2017年，中国科学院物理研究所/北京凝聚...
探索新型拓扑材料对推动凝聚态物理的发展具有重要意义。在狄拉克电子材料中，导带和价带在动量空间中形成线性色散的狄拉克锥，并且受到了镜面或时间反演等对称性的保护。狄拉克电子材料的拓扑能带结构赋予其多种奇特的物性，比如半整数量子霍尔效应、Klein隧穿、极大磁阻等。另外，对称性的破缺将使狄拉克点打开能隙，从而产生更多奇特的拓扑态。目前，实验证实的狄拉克材料多为三维体材料，而二维狄拉克材料相对而言比较少见...
摩尔超晶格体系在半填充时的奇异量子输运行为（图）
摩尔超晶格体系 半填充 奇异量子输运
2023/1/5
基于半导体过渡金属硫族化合物的摩尔超晶格为研究二维电子体系中的关联效应提供了新的平台。近年来，研究人员在实验中观测到此类体系中存在着摩尔激子，莫特绝缘态、广义魏格纳晶体、量子反常霍尔效应等丰富而新奇的量子物态。普遍认为过渡金属硫族化合物摩尔超晶格的低能哈密顿量可以由三角晶格上的哈伯德（Hubbard）模型来描述。尽管人们已经对这一模型进行了广泛的研究，但是由于问题的复杂性和缺乏合适的实验体系，它在...
嵌套费米面体系中的配对密度波超导（图）
费米面体系 嵌套 配对 密度波超导
2023/1/5
配对密度波（PDW）是一类奇异的超导态，其每个库珀对携带的总动量非零。因而，库珀对凝聚在动量空间中的若干非零点。与Fulde-Ferrell和Larkin-Ovchinnikov早期提出的、在外加磁场下形成的超导态——FFLO态有所区别，PDW超导态无需外加磁场而自发破缺了平移对称性，除了零电阻、完全抗磁等超导体的通常特性外，还伴随着电荷密度的空间调制。这种成套的派生电荷密度波调制即使在高于超导临...
二维（2D）半导体材料为将摩尔定律扩展到原子尺度提供了机会。与传统基于蒸镀和光刻技术的加工技术相比，印刷电子因其成本效益、灵活性以及与不同衬底的兼容性而受到广泛关注。然而，目前印刷的二维晶体管，受到性能不理想、半导体层较厚和器件密度低的制约。同时，大多数二维材料油墨通常使用高沸点溶剂，随之而来的问题包括器件性能退化、高材料成本和毒害性等，难以大规模应用。因此，发展简单且环保的策略对于制造低成本、大...
拓扑材料大线性正磁电阻的贝利曲率模型与实验验证（图）
拓扑材料 大线性 正磁电阻 贝利曲率模型
2023/1/5
近十年来，拓扑材料展现出丰富的新奇物理行为，拓宽了人们对凝聚态物理的认识。拓扑材料所具有的线性交叉能带可产生低能激发准粒子，对应于量子场论中的外尔费米子。由于质量为零，外尔费米子具有很大的迁移率，对材料宏观的输运现象会产生显著影响。定量研究外尔费米子对输运的影响离不开贝利曲率，拥有左右手性的外尔费米子可以视为动量空间中的正负磁单极子，而贝利曲率就是动量空间中磁单极子产生的赝磁场。
超导电子学的新基石：超导二极管效应（图）
超导电子学 超导 二极管效应
2023/1/5
作为现代电子工业的基石，半导体电子器件的基元就是实现半导体二极管效应的P-N结。半导体P-N结的最大特性就是其单向导电性。在正向偏置时，P-N结处于导通状态，允许电流通过；在反向偏置时，P-N结处于截止状态，电流无法通过。半导体电子器件就是利用这样的特性实现逻辑运算。与半导体材料类似，具有宏观量子现象的超导体也在量子电子学中起到不可替代的作用，比如超导量子干涉仪等。那么，一个问题自然而生，我们能否...
钛刷新元素超导纪录（图）
钛 元素超导 纪录
2023/1/5
金属钛是高技术领域的重要原材料，由于它质量轻密度小、机械强度高，以及耐腐蚀等优异性能，在太空、大洋、深地等极端环境具有广泛甚至不可替代的应用价值。如今，单质钛金属在高压展现出新的突出性能，在已知元素超导体中呈现Tc 26 K以上的超导转变最高温度。
1T-TiSe2中发现等离激元随电荷密度波带隙的演化（图）
1T-TiSe2 等离激元 电荷密度波带隙 演化
2023/1/5
等离激元描绘了电子体系中由库伦相互作用产生的电子密度集体振荡行为，是凝聚态物理中最基本的元激发之一，自1951年由David Pines和David Bohm提出后就备受关注。目前，等离激元的研究已经发展出了等离激元光子学等相关学科，在生物医学、光通讯等方面有着广泛的应用前景。通常，等离激元存在于金属、半导体以及半金属中，其特征与体系中电子与其它准粒子（如空穴、声子等）之间的多体相互作用密切相关。...
基于单个细胞外囊泡蛋白红外光谱的无创癌症识别（图）
单个细胞 外囊泡 蛋白红外光谱 无创癌症识别
2023/1/5
作为动态生物分子，蛋白质在肿瘤产生和发展过程中会发生丰度和结构的变化。与肿瘤发生关联的蛋白质异质性为阐明癌症发病机制提供了诊断信息，因此特异性蛋白是肿瘤诊断和药物设计的重要生物标志物。小细胞外囊泡（sEV）是由细胞释放的纳米尺度（直径30–200 nm）的膜囊泡。来自源细胞的蛋白质、核酸和脂质等与肿瘤产生发展相关的生物载物可以选择性地包装到sEV中，并通过膜融合和内吞作用等生理途径传递到受体细胞，...
铪基富氢材料研制和83K高压超导的发现（图）
铪基 富氢材料 83K高压超导
2023/1/5
高压极端条件可以创造常压难以形成的新结构，赋予材料新的功能特性，为实现和拓展满足特殊需求的材料构效提供独特机遇。