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共价有机框架（Covalent Organic Framework,COF）因其高度有序的多孔结构、优异的分子吸附能力和结构稳定性，被认为是一类具有潜力的表面增强拉曼散射（Surface-Enhanced RamanScattering,SERS）基底。然而，传统COF材料因缺乏等离激元特性而难以实现高强度的拉曼增强效应，从而限制了其在高灵敏检测中的应用。为此，本研究设计并制备了一种新型钌基共价有机框架复合材料（Ru-COF），用于构建高性能SERS活性基底。通过将钌配合物直接引入COF骨架，形成稳定的Ru–N/O共价配位结构，有效提高了钌的负载量和分散性，显著增强了基底的电磁场耦合强度和电子传输能力。与纯COF相比，Ru-COF基底在检测亚甲基蓝（Methylene Blue,MB）分子时表现出优异的SERS响应性能，其检测限（LOD）低至10-12mol·L 1，线性相关系数R2 ≥ 0.99，增强因子（EF）高达1.83×1010，信号重现性良好（RSD <5%） ，并在空气中暴露四个月后仍保持超过90%的初始信号强度，显示出极佳的稳定性与耐久性。进一步的应用研究表明，Ru-COF基底在复杂水样中依然能够实现对痕量亚甲基蓝分子的稳定检测，检测限仍维持在10-12 mol·L-1量级，且具有优异的抗离子干扰与信号一致性。这说明该基底不仅在标准条件下表现出卓越的灵敏度和重现性，也具备在真实环境样品中进行高灵敏定量检测的潜力。该材料的设计思路为金属–有机协同增强型SERS体系提供了新的研究方向，并为其在环境污染物检测、食品安全分析及临床诊断等领域的实际应用奠定了重要基础。
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高压科学已成为探索物质在极端条件下新物态、新现象的核心前沿领域之一.高压环境中，磁场、压强等物理量的原位探测，对揭示物质在极端条件下的行为具有重要意义.然而，传统高压磁探测技术普遍面临空间分辨率低、灵敏度差、难以实现原位磁探测等难题.近年来，基于金刚石NV色心、碳化硅硅空位/双空位色心及六方氮化硼色心等的固态量子传感器，所构建的高压量子精密测量技术，凭借微米级空间分辨率、高灵敏度与优异的原位探测能力，为高压科学研究提供了创新性技术手段.本文系统总结了高压极端条件对上述固态色心光学、自旋性质的影响，并以磁性材料的高压磁相变探测、超导材料的迈斯纳效应测量为例，介绍了基于固态色心高压下原位磁探测研究进展.该综述旨在为未来基于固态色心高压下量子精密测量的发展提供一定的技术路线指引.
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光探测器在光通信、环境监测和医学成像等领域具有重要应用，其性能与核心材料的性质密切相关，因此高性能光探测材料的研究一直是材料研究领域的热点和前沿方向。紫精有机材料因其独特的氧化还原与变色特性，在电致变色器件、生物传感器件及液流电池等方面得到广泛应用。本工作设计并合成了含过渡金属元素Co的紫精配合物{[Co (BPYBDC)(H2O)5]·(BDC)·H2O}（后简称1-Co），利用一系列原位高压下的测试技术对1-Co开展了系统研究。研究结果表明，1-Co具有Pc晶体结构，随着压强升至11.6 GPa，其晶体结构保持稳定，未发生结构相变。紫外-可见吸收光谱显示，升压过程中其吸收边红移，样品颜色发生由无色透明向黄色的转变，其高压下的输运和光电性能研究结果显示，压强提高了电荷传输能力，但显著削弱了光电流响应度。研究揭示了高压下分子轨道重叠增加，带隙降低，分子间距离缩短，使样品更容易形成电荷转移通道，促进了紫精自由基的生成，但紫精自由基的产生抑制了光电流的分离和传输过程。本研究获得了1-Co在高压下的结构-性能关系，为紫精基光电功能材料的应用提供了重要依据。
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量子信息科学中,不确定性原理已从其基础性限制演变为一种可操纵的核心资源,为量子保密通信的安全性和量子计算的优越性提供了根本保障.本文研究量子反馈控制下两体三能级系统的量子存储支撑熵不确定关系,利用量子反馈控制调控噪声环境中的熵不确定度及其下限.分别选取激发态和最大纠缠态作为系统的初态,通过调节反馈参数发现:反馈控制可以抑制环境噪声,显著降低熵不确定度及其下限;此外,通过数值计算,我们找到了两种初态下降低熵不确定度及其下限的最优反馈参数;发现最优反馈控制下,系统初始的最大纠缠态演化为最大经典关联态,测量粒子与存储粒子间的经典关联降低了系统稳态的熵不确定度;最后分析了熵不确定性与系统纯度之间的关系,发现熵不确定度及其下限的演化与系统纯度呈现负相关,为通过量子态纯化降低不确定性指明了方向.
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中子全截面是关键的核反应数据之一。基于中国散裂中子源Back-n白光中子束线，采用透射法与中子飞行时间法测量了天然碳中子全截面。实验利用基于多层裂变电离室的NTOX谱仪，通过γ-flash定时、235U共振峰刻度飞行距离、双束团解谱等技术，获得了0.3eV-50 MeV能区天然碳中子全截面。实验数据在0.3 eV-100 keV能区与ENDF/B-VIII.1评价库及已报道的测量结果高度吻合，但不确定度更小；在100 keV以上能区，经双束团解谱后的数据与主要评价数据库趋势一致，并清晰展示了2 MeV以上的中子共振结构。本研究为澄清是否存在4.93 MeV的共振峰和20 MeV以上能区的数据再评价提供了高质量实验数据参考。
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电动汽车锂离子电池健康状态（State of Health,SOH）的精准预测对行车安全与电池管理系统优化具有重要意义。然而，现有方法普遍面临两大挑战：其一，依赖大量健康特征导致信息冗余与计算复杂度过高；其二，SOH时间序列的强非线性与非平稳性使传统神经网络易出现预测漂移和趋势震荡。基于此，本文提出一种融合Kolmogorov–Arnold（KAN）表示理论的混合神经网络—KanFormer，用于高精度SOH预测。该网络由局部特征提取、全局特征提取与预测输出三大模块构成：局部特征提取模块利用KAN的平滑插值能力有效捕捉细粒度信息，全局特征提取模块结合Transformer的复杂关系建模能力实现跨时间尺度的信息整合，预测输出模块借助KAN的非线性拟合优势生成精准预测结果。该模型一方面有效缓解了数据非线性与非平稳性导致的漂移与震荡问题，另一方面实现了平均15.32%的训练速度提升。在Michigan Formation、HNEI、NASA三个公开电池老化数据集上的验证结果表明，KanFormer在均方误差（MSE） ，平均绝对误差（MAE）和决定系数（R2）上分别达到了0.0045、0.041、0.978（Michigan数据集）与0.00055、0.0175、0.996（HNEI数据集） ，显著优于现有主流方法，充分说明其在SOH预测中的高准确性和强泛化能力。
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基于广义约化R矩阵理论，使用RAC程序(R-matrix Analysis code)综合分析了6He系统中所有可以利用的实验数据，给出了氚核入射10-2~20 MeV能量范围内主要反应道的评价核数据。其中积分截面包括T (t,2n)4He、T (t,n)5He、T (t,d)4H；微分截面包括T (t,2n)4He、T (t,n)5He、T (t,d)4H、T (t,t) T。结果表明，RAC的评价结果与实验数据和ENDF/B-VIII.1的评价数据整体符合良好。重点关注T (t,2n)4He反应，评价值在10-2~20 MeV范围内与已有实验数据一致，在2.9 MeV附近出现由2+能级主导的共振，在1.9 MeV处，已有实验同时测量了积分截面和角分布，本工作的评价结果在两类数据上均表现出良好的一致性，积分截面与微分截面的联合约束有效提升了R矩阵参数的稳定性和评价结果的可靠性。基于6He系统的整体评价，进一步补充了T (t,n)5He、T (t,d)4H反应的截面数据。本工作完善了聚变反应相关的数据基础，并为后续与镜像系统6Be系统的联合分析奠定了基础。
本文数据集可在科学数据银行数据库https://www.doi.org/10.57760/sciencedb.j00213.00202中访问（审稿阶段请通过私有访问链接查看本文数据集https://www.scidb.cn/s/7jMryq）
本文数据集可在科学数据银行数据库https://www.doi.org/10.57760/sciencedb.j00213.00202中访问（审稿阶段请通过私有访问链接查看本文数据集https://www.scidb.cn/s/7jMryq）
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共价有机框架（COFs）因其独特的周期性多孔结构和结构易调控的优点，在光催化等领域具有广阔的应用前景。本研究利用基于第一性原理的多体格林函数理论方法计算了三种三嗪基COFs的电光学性质，探究供体构筑单元、多层堆叠在调控体系电子结构、激发能与激子特性的作用。研究发现，供体构筑单元的改变会导致体系VBM和CBM能级发生不同程度的变化。由TPA更替为TFPB或TFPT时，带隙、激发能和激子束缚能均变大，而TFPB和TFPT的更替则对带隙、激发能和激子束缚能影响不大。所有COFs的能级与激发能随层数的变化规律相同。单层中不同构筑单元对COFs电子结构、激发能与激子特性的影响足以反映多层COFs及体相由构筑单元不同造成的影响，这些研究结果对COFs设计和改性有着至关重要的意义。
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本文提出并验证了一种基于直调激光器与全光锁模产生微波频率梳的方案。理论分析表明，通过调节光纤环形腔的参数，可对直调激光器不同动力学态下的模式实现谐波锁模或有理数谐波锁模，从而获得梳间距可调节的频率梳。在此基础上进行实验验证，直调激光器在不同频率与幅度的正弦信号的调制下，可以激发出多种典型动力学态，这些动力学态可在环形激光器腔内实现全光锁模，产生频率梳。在平坦度为±5dB的标准下，不同动力学态作为种子信号，可获得带宽为13GHz、15GHz、19.8GHz、19.5GHz和22GHz的频率梳；通过直调激光器与全光锁模的有效结合，梳间距的连续可调谐范围可达200MHz– 3GHz；生成的所有微波频率梳一阶梳线的单边带相位噪声测量值均低于-100dBc/Hz@10kHz。理论分析和实验结果表明，该方案调制信号的参数调节灵活，且所生成的微波频率梳在平坦性、带宽及调谐性方面均表现出显著优势。
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为了摆脱对化石燃料的过度依赖和发展绿色低碳的新能源。加速无铅无机卤化物钙钛矿在太阳能电池中的应用，开发具合适带隙的新材料至关重要。然而，传统实验与密度泛函理论（DFT）计算都需要考虑耗时、成本和准确率等问题。本研究利用了深度学习与DFT计算的协同策略，通过深度神经网络（DNN）模型精准预测55种无机卤化物双钙钛矿材料的带隙宽度。基于1181种双钙钛矿材料构建的数据库，本研究系统对比了五种机器学习模型：随机森林回归（RFR）、梯度提升回归（GBR）、支持向量回归（SVR）、极限梯度提升回归（XGBR）及深度神经网络（DNN）模型。结果表明，DNN凭借其强大的非线性映射与高维特征自动提取能力，在带隙预测中展现出卓越准确性（测试集MAE降至0.264 eV，R2提升至0.925）与泛化性能。利用这种策略，成功筛选出四种有前景的无机双钙钛矿候选材料： Cs2GaAgCl6、Cs2AgIrF6、Cs2InAgCl6、Cs2AlAgBr6。其中，Cs2AgIrF6和Cs2AlAgBr6的性能尤为突出，他们的带隙分1.36eV和1.20eV。其模拟效率分别达到23.71%（VOC=0.94 V,JSC=31.19 mA/cm2,FF=80.81%）和22.37%（VOC=0.78 V,JSC=36.73 mA/cm2,FF=77.66%），较高的开路电压和填充因子表明其具有优异的载流子分离效率与较低的器件内部非辐射复合损失。在本次研究中利用的深度学习与DFT计算的协同策略，加速了DFT数据的解析与规律挖掘，为高性能、高稳定性的环保无铅钙钛矿太阳能电池的理性设计提供了新思路。
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固体表面微纳米液滴中的结晶行为在工业与农业领域应用广泛，如绿色打印、农药喷洒等.这些应用涉及的固体基底通常是有机材料，极性较弱或是非极性.因此，研究非极性固体上微纳米液滴内的结晶行为对于上述应用至关重要.然而，目前关于非极性固体表面微纳米液滴内离子结晶行为及其机理的研究相对匮乏，尤其是原子尺度的机制尚不清楚.本文采用分子动力学模拟方法研究了非极性固体表面氯化钠纳米液滴内离子的结晶行为及机理.研究发现，当浓度高于3.76mol/kg时，非极性固体表面的氯化钠纳米液滴内发生结晶.结晶与固体的空间限制效应有关，而与其物理性质无明显关联.在非极性固体与溶液构成的界面处，离子与固体表面之间形成水层，离子被排斥到液滴内部，从而提高了液滴内部的局域离子浓度，促进结晶.在相同条件下，氯化钾纳米液滴内也观察到结晶现象.本文为理解非极性固体表面在固液界面中的作用、调控纳米液滴的结晶行为等提供了新的理论视角.
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核子滴线外的不稳定原子核的研究是探测极端质子-中子比体系中核子相互作用与核结构的重要手段,其中质子滴线外的大量原子核以单质子放射性作为主要的衰变模式.使用形变的WoodsSaxon势和自旋-轨道耦合相互作用与多极展开的形变Coulomb势,构造了质子-子核两体相互作用,并基于量子隧穿模型和微观的Gamow态理论,以首个被实验发现的基态质子放射核之一的151Lu为例,展示了理论模型的计算过程,之后系统性地计算了目前实验观测到的大量质子放射性核的半衰期数据,并在使用不同核数据的情况下,对结果与实验值的相符性进行了对比,评估了质子放射性对衰变能和谱因子数据的依赖性.结果表明质子放射性对衰变能的依赖程度较高.此外,基于现有的实验观测结果,对下方相邻的fpg壳层中可能存在的一些更轻的质子放射核的半衰期进行了理论预言.以上计算结果被汇总为了目前比较全面地包括现有的质子放射核(50 < Z < 84)和理论预言的质子放射核(30 < Z < 50)半衰期的数据集,为实验上进一步探索质子滴线提供了理论参考.本文数据集可在科学数据银行https://www.doi.org/10.57760/sciencedb.27551中访问获取(审稿阶段请通过私有访问链接查看本文数据集https://www.scidb.cn/s/zQzA3e).
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基于量子存储辅助的测量设备无关量子密钥分发（MDI-QKD）协议原理上能有效提升量子密钥分发系统的传输距离和密钥率，但现有三强度诱骗态方案受有限长效应影响严重，仍存在密钥率低、安全传输距离受限等问题。针对以上问题，本文提出了一种基于双参数扫描的量子存储辅助MDI-QKD协议，一方面，通过使用四强度诱骗态方法降低有限长效应的影响；另一方面，结合集体约束模型与双参数扫描算法来优化有限样本下的单光子计数率和相位误码率的估算精度，从而有效提升系统的整体性能。同时，本文开展了相关数值仿真计算，仿真结果显示，本方案与现有其他同类MDI-QKD方案，比如基于存储辅助的三强度诱骗态方案以及不使用存储的四强度诱骗态方案相比，在相同的实验条件下，分别提升了超过30公里和100公里的安全传输距离。因此，本文工作将为未来发展远距离量子通信网络提供重要的参考价值。
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微牛级会切霍尔推力器是一种微波辅助电离调控的电推进装置，作为无拖曳控制系统的执行机构，通过宽范围连续调节推力来保障控制精度与稳定性。但调节过程中会发生模式转换导致阳极电流突变，降低控制精度和稳定性。因此，有必要对模式转换发生的规律进行研究。本文通过探针诊断等方式，研究了微波模式转换前后推力器内部等离子体参数与放电特性的变化规律。实验结果显示，模式转换前，等离子体亮区主要集中于阳极前端约1–3 mm处的电子回旋共振区域；转换后，亮区向上游移动，近阳极区等离子体密度超过截止密度，沿轴向急剧下降。等离子体密度变化改变基本波的传输特性是电子加热方式发生改变的根本原因。等离子体密度上升至截止密度时，驱动电离的R波与O波迅速衰减或被反射。此时R波无法到达共振面，主导的ECR电离失效。R波-O波主导电离变为O波主导电离，电子加热机制从体加热向表面波加热过渡。本文的研究将为后续优化推力器微波传输，降低模式转换发生的阈值提供依据。
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为应对未来多变电磁环境对高频宽带信号处理的需求，突破传统电子器件的带宽限制，本文提出了一种基于硅基光电子集成平台的可重构微波光子信道化接收芯片。该芯片采用双级光学处理架构，前端级联MZI型波分复用器实现粗粒度光谱划分，规避自由光谱范围严格对齐的复杂性；核心集成耦合谐振器光波导滤波器阵列作为可调谐带通滤波器，通过热调耦合系数动态重构带宽（2.25-3.12GHz），其20dB/3dB形状因子达3.08，显著提升滚降特性。仿真验证表明：该系统支持8–28GHz或8–36GHz射频信号的信道化处理，分割为8个中频子带（1.4–3.6GHz或2–5GHz），聚合带宽覆盖X至K波段；并通过5GHz带宽线性调频信号的接收和重构实验证实其宽带信号实时处理能力。该芯片的高集成度设计与带宽动态重构功能，为微波光子雷达、多频段射频系统等应用提供了软件定义解决方案，推动超宽带信号处理向多功能、低功耗方向发展。
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