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Vol.74 No.17
2025年09月05日
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Vol.74 No.16
2025年08月20日
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Vol.74 No.15
2025年08月05日
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Vol.74 No.14
2025年07月20日
- 全部过刊
摘要 +
近年来, 软晶格被认为是钙钛矿材料实现缺陷容忍性的主要物理来源, 体模量则作为晶格“软硬度”的关键衡量指标. 本文针对立方钙钛矿体系, 基于SISSO (sure independence screening and sparsifying operator)与VS-SISSO (集成迭代变量选择机制的SISSO框架)方法, 构建了两类低维、物理可解释性强的体模量预测模型. 首先, 基于共价半径、熔点和体积等结构和热力学特征构建的热-结构耦合描述符模型, 在测试集上实现了均方根误差RMSE = 7.41 GPa, 决定系数R2 = 97.8% 的良好预测性能; 进一步引入电负性、原子价态与未配对电子数等电子层级特征后, 构建了电子-热-结构三重耦合描述符模型, 预测精度显著提升, 在测试集上RMSE降至5.34 GPa, R2提升至98.35%. 基于该模型, 本文对超过10000个卤族和硫族立方钙钛矿进行高通量预测, 筛选出约170种体模量位于10—20 GPa区间、与Pb-I钙钛矿相近的候选体系. 研究结果为软晶格机制在无铅体系中的适用性提供了初步支持, 并为高通量筛选具缺陷容忍潜力的稳定无铅钙钛矿材料提供了理论依据与数据支撑. 本文数据集可在https://doi.org/10.57760/sciencedb.j00213.00161 中访问获取.
摘要 +
量子秘密共享是一种通过使用量子力学的基本原理, 实现在多个参与者之间安全分配和重建秘密信息的密码学协议. 本文提出了一种可验证的多方量子秘密共享协议, 该协议中存在一个具有验证能力的秘密分发者和多个接收方. 在协议执行过程中, 秘密分发者会通过设定的编码规则将欲共享的信息用对应的正交乘积态表示, 并将量子态进行分割发送给各个接收方, 只有各接收方共同合作才能最终恢复初始秘密信息. 同时, 考虑到在协议过程中可能存在参与者人数变化的情况, 加入了人员动态变化操作. 通过对协议的安全性分析, 证明了该协议可以抵抗常见的内部和外部攻击. 我们希望该思想能够对量子秘密共享的进一步研究产生积极的影响.
摘要 +
研究了螺旋自旋-轨道耦合三分量玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的基态结构. 结果表明, 螺旋自旋-轨道耦合可诱导铁磁BEC发生相分离. 通过系统数值计算得到不同螺旋自旋-轨道耦合强度和规范势时的相图, 给出了铁磁BEC发生相分离和相混合的临界条件. 同样研究了螺旋自旋-轨道耦合和规范势对反铁磁BEC的影响, 结果显示反铁磁BEC仅表现为相混合. 调节螺旋自旋-轨道耦合强度或规范势, 可以控制反铁磁BEC中条纹孤子与平面波孤子之间的相互转换. 此外, 也讨论了粒子数密度最大值与条纹孤子的波峰数随螺旋自旋-轨道耦合强度或规范势的变化关系.
摘要 +
研究了具有非互易相互作用的耦合布朗粒子的定向输运问题. 通过建立非互易耦合布朗棘轮模型, 研究了耦合自由长度、热噪声强度和非互易耦合强度系数比等参量对棘轮定向输运的影响. 结果发现, 通过调节耦合自由长度可以诱导粒子的流反转. 同时, 存在一个最优的耦合强度系数比, 能使非互易耦合布朗粒子的定向输运达到最强. 这一结果表明非互易相互作用确实能够促进耦合系统定向输运的产生. 此外, 通过调节热噪声强度、非对称系数和外势高度等参量还可以实现非互易耦合布朗粒子的定向输运控制. 未来的研究可进一步探索非互易相互作用在复杂环境下的动力学机制.
摘要 +
压致变色有机发光材料是智能发光材料的重要分支, 凭借多色切换特性在显示、传感和生物医学等领域备受关注. 然而, 利用合理分子设计有效促进材料的压致光谱位移仍是该领域的重要挑战. 本研究首先基于二苯胺(DPA)给体与9-芴酮(FO)受体设计并制备了给体-受体型DPA-FO分子. 其荧光发射波长随压力变化的压力系数为10.7 nm/GPa, 展现出明显的压致变色效应. 为了优化该力敏发光特性, 我们基于区域选择性结构设计, 在给体中引入分子构象“锁”并增强给体推电子效应, 以9, 9-二甲基吖啶(DMAcr)作为给体基元, 设计合成了具有更强分子内电荷转移特性的DMAcr-FO分子. 该分子荧光发射波长的压力系数显著提升至17.5 nm/GPa. 进一步结构表征表明, 该现象源于DMAcr-FO更为显著的压致结构收缩. 本研究不仅有助于深入理解力敏智能有机发光材料的结构-性质关系, 也为新型压致变色发光材料的设计提供了新思路.
编辑推荐
2025, 74 (17): 172901.
出版时间: 2025-09-05
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钼作为重要的结构材料, 在核能系统中得到广泛应用, 因此钼高精度的中子反应截面对核能系统研发具有重要意义. 本文采用活化法和相对测量法测量了92Mo(n,p)92mNb的反应截面, 利用中国原子能科学研究院纳秒脉冲中子发生器(CPNG)对样品进行辐照、利用高纯锗探测器对辐照后样品进行活化产物核的活度测量, 并计算反应截面和修正因子, 最终得到14.1 MeV能点的92Mo(n,p)92mNb的反应截面. 为降低实验测量的不确定度, 本工作提出了待测产物与监测产物为同一个产物核的策略, 有效消除了产物核半衰期与衰变分支比、伽马探测效率、辐照过程的束流波动等引进的不确定度, 有效提高了测量精度, 获得了到目前为止精度最高的实验数据. 测量结果与其他实验数据进行了比较与分析, 本工作为该反应道的核数据评价提供了高精度的实验数据支撑.
2025, 74 (17): 173301.
出版时间: 2025-09-05
摘要 +
六氟化硫(SF6)在电力、电子工业上有着广泛应用, 其同时是一种重要的温室气体. 研究含SF6的弱束缚复合物的光谱和结构对深入了解SF6和其他分子之间的相互作用具有重要意义. 本文利用基于量子级联激光器的直接吸收光谱技术, 测量了SF6/Ar/He混合气体在10.6 μm处的超声射流冷却红外光谱. 除了32SF6-Ar的平行和垂直振动谱带外, 还观测到一个新的复合物振动谱带. 这个新谱带被初步归属为32SF6-34SF6复合物的32SF6单元的振动激发, 也是一个垂直振动谱带. 对32SF6-Ar和32SF6-34SF6的垂直振动谱带进行了转动分析, 得到了精确的振动带心和转动常数等分子参数.
摘要 +
台式X射线系统存在通量低、非相干性等局限, 在显微成像、高精度测量等应用场景中面临巨大挑战. 傅里叶变换关联成像(FGI)对相干性要求较低, 据此原理发展出的空间相关多角度FGI能够有效提高成像效率, 适用于台式X射线系统. 然而该技术仍处于理论阶段, 缺乏调制X射线并形成聚焦多光束的有效器件. 为此, 本文提出一种多光栅调制方法, 将多个子光栅按特定方位排列对X射线进行调制. 单个子光栅出射的X射线为空间相干光, 各子光栅之间的X射线在样品位置非相干叠加, 从而形成聚焦的多角度光束, 有效提高台式X射线系统的通量利用率. 本文对多光栅调制屏的调制原理进行阐述, 通过数值仿真分析光栅尺寸、材质、厚度等参数的影响, 针对液态靶X射线源设计多光栅调制屏, 并完成加工. 本研究能够推动台式X射线系统在高分辨衍射成像中的应用.
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光学加密技术因其并行处理、大容量和低功耗等优势在信息安全领域发挥着巨大的应用潜力. 其中, 偏振作为光的一个重要自由度, 基于偏振操控和复用的光学加密技术受到广泛研究. 然而当前基于像素化或交错式超表面设计的偏振操控方法, 仍面临制备难度大及相邻单元结构间耦合引起串扰等问题, 复用通道数量受限. 本文提出了一种基于矢量焦点超构透镜的纵向可变、级联偏振结构加密新方法. 该方法采用几何相位调控原理, 通过相同结构尺寸但不同旋向的TiO2纳米柱的定制和排列, 实现超构透镜所需的单相位轮廓, 在纵向多个焦平面上生成多个矢量焦点, 并重构级联的偏振结构. 这里任意两个级联的偏振结构被编码相互正交的偏振旋转角, 随着入射线偏振光的偏振方向发生变化, 偏振结构上的偏振分布随之动态变化, 因此, 不同偏振方向的透射光强度分布也被动态调制, 可实现十通道信息加密. 只有通过正确的密钥(入射波长、入射偏振态、出射光偏振态和观察位置)才能解码加密信息. 该方法结合了超构透镜的多焦点偏振旋转、偏振结构设计及纵向、级联控制, 提升了信息容量和安全性, 在光学信息显示、加密和防伪等领域具有重要的应用潜力.
摘要 +
涡旋光因其携带轨道角动量(OAM), 在光通信、光学操控及精密测量等领域具有重要的应用价值. 现有的涡旋光生成方法(如螺旋相位板、空间光调制器和超表面)虽已广泛应用, 但仍存在结构固化、动态调控困难以及集成性不足等问题, 难以满足可重构、可编程涡旋光生成系统的应用需求. 为此, 本文提出一种基于全光磁全息的新型涡旋光生成方案. 该方法利用单脉冲飞秒激光将预先设计的叉形光栅全息图以打点方式写入微米级GdFeCo磁性材料表面, 并通过磁光法拉第衍射效应再现涡旋光. 实验结果表明, 通过一维叉形光栅可实现不同拓扑荷(l = ±2, ±5, ±8)的涡旋光生成, 且涡旋光半径与拓扑荷呈正相关; 二维叉形光栅则可生成多拓扑荷分布的3×3涡旋光阵列, 实现涡旋光的空间可控调制. 该方案具备可擦写重构、重复使用及高稳定性等优势, 为微/纳尺度下涡旋光的灵活调控与集成应用提供了新思路.
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