Year: 2020

我们很高兴地宣布Materials for Quantum Technology（MQT）期刊第一期文章现已正式上线。MQT是IOP出版社旗下一本全新的采用开放获取出版形式的多学科期刊。来自英国牛津大学的Jason Smith教授担任期刊主编，致力于出版用于量子技术和器件领域材料的开发和应用的前沿研究。 期刊主编Jason Smith教授 针对创办这本期刊的初衷，Smith教授表示道：“我们正站在第二次量子革命的边缘，而材料科学将是开发利用和控制量子态新技术的关键。创办MQT期刊是为了展示结合多学科，包括材料科学、化学、凝聚态物理和量子科学等领域的优秀的研究，这将有助于在未来发展出新的量子技术。”MQT的编委会由来自世界各地的顶尖科研人员组成，包括清华大学的何珂教授、香港中文大学的刘仁保教授及清华大学的张浩副教授，MQT只发表在该领域内取得重大进展的科研成果。 第一期文章刊登了来自Guido Burkard、Michael Flatté和Lieven Vandersypen发表的文章，探讨了非低温量子光子学、六方氮化硼中的色心、Ge/SiGe异质结构和使用NV中心的混合系统等主题。希望您能喜欢这些文章，并在未来向MQT投稿。 另外一个重要的好消息是，目前MQT期刊对所有投稿的文章免除文章出版费用（APC），这项政策将持续到2022年。莫失良机，赶快向我们投稿吧！

针对文章题目的问题，最新研究表明，第二波流行病在与接触者分布均匀的群体内及与接触者数量不同的亚群体内的传播情况会有很大不同。   这项研究的作者来自美国奥克兰大学、诺维高中和加州理工大学。他们用模拟方法推算了传染病在人群中的发展过程，其中每个个体的连通性随着时间的推移而改变，并通过模拟政治决策研究了不同隔离政策的影响。此项研究发表在Europhysics Letters期刊12月23日发表的文章上。 作者们表示：“最近，几位作者将隔离政策纳入COVID-19模型中。然而，这些模型不是基于网络的。此外，作为文章的中心问题之一，他们没有讨论为尽量减少感染者的数量而放松最佳隔离政策。”基于网络的模型的好处是它能更准确地解释了个体疾病持续时间的峰值分布，从而解决连续体模型的不足。而且，它不需要假设每个个体的接触数量相等，因此它能更准确地模拟了社会人群的底层微观结构。 根据作者的说法，如果一个群体接触的人数分布均匀，“在流行病结束时，感染者的总数与没有颁布封锁令的情况相同（撇开卫生系统的饱和不谈），”而在接触频率不同的情况下，感染者的总人数可能要少得多。产生这种影响的原因很简单，具有大量接触者（高接触人群）的个体获得免疫后，通过这些个体来阻止疫情的传播，从而减缓疫情通过人群网络的传播。因此，允许低接触人群进行接触（通过解除锁定）的最佳时机是在高接触人群免疫之后；这将使在流行病爆发过程中受感染个体的净数量最小化。 文章建议采取不同程度的手段提升隔离政策，“首先建议进行最高程度的隔离政策。在实践中，当国家开始提升隔离等级（或从一个阶段的隔离转到下一个阶段），是可以具有选择性的。可以选择开放较小的商店（收银员是高接触人群）或是允许聚会（通常由低接触人群组成）。模型建议首先开放商店，这样就可以避免许多个体（主要是低接触人群）被感染”。 作者继续表示：“文章有两个重要的结论：第一，它强调了采取封锁措施阻止第一次疫情爆发的重要性；第二，它表明第二波传播及之后的传播可能比预期的要温和。” 正如媒体关于采取封锁措施的相关性争议所揭示的那样，结果是相反的。本文指出了人们行为的异质性影响了他们保护自己不受传染的能力，这是在分析流行病传播时常被忽视的一个重要特征。

今年6月份，IOP出版社在其官方Twitter帐户上与我们的出版人进行了访谈。以下便是我们材料科学领域的出版人Tom Miller根据读者提出的几个问题提供的答案。 Tom Miller在IOP出版社已经拥有超过15年的出版工作经验。他在材料、应用物理和印刷电子方面拥有丰富的知识，在出版STM期刊方面游刃有余。Tom不仅为期刊带来了宝贵的专业知识，他还具备了丰富的创作力、对细节的关注以及出色的沟通技巧，对于期刊出版有着极高的热情。目前您对材料科学哪些科研成果比较感兴趣？ 了解构成我们赖以生存的世界的物质是很重要的，人类目前已经创造出了各种令人难以置信的应用及技术。评判一项技术的好坏取决于如何使用它，例如利用可回收电池技术应用于光伏发电，让人类发展与地球环境更和谐地共处，这就是一件好事。材料科学也使更好的通讯系统成为可能，这对于我们迈向超级互联世界是至关重要的。 您认为材料科学领域下一个重要科研成果将会是什么？ 基于机器学习的计算机设计材料将变得至关重要。解决钙钛矿太阳能的稳定性问题是使这种重要材料成为具有商业吸引力的技术挑战。 您为何选择加入学术出版界？ 我想通过传播科研成果，尽我所能地为科学事业做出贡献。 您对刚开始从事材料科学的青年研究人员有什么建议？ 有两件事。不要放弃——研究是一条艰难的道路，只有保持开放的心态和正直的态度，你就能战胜一切。要友善——研究是需要多方合作，所有人共同努力的成果。因此，向所有相关人员表示尊重和礼貌是非常重要的。

来自世界各地的重要物理学学协会近日作出了联合声明，表明对物理研究开放获取（OA）出版模式的支持。每年有超过75000篇同行评审期刊文章，来自这些学协会的研究人员。   本次参与声明的学协会共有16个，分别是：美国声学学会、美国医学物理学家协会、美国物理教师协会、美国天文学会、美国晶体学协会、美国航空航天学会、美国物理研究所，美国物理学会、美国真空学会、中国物理学会、欧洲物理学会、物理研究所、医学物理与工程研究所、美国激光学会、美国光学学会、美国流变学学会。   在联合声明“实现物理学更广泛的开放性”中，这些学协会详细阐述了他们长期以来对开放科学及研究成果开放获取的支持。他们积极地通过推出高质量的开放获取期刊、将混合期刊转为全OA期刊，以及创建变革性协议等方式，使得物理学领域OA文章的年平均增长率超过了25%，大大超过了物理学领域总体文章2%的年平均增长率。   这些学协会多年来一直支持物理学领域的开放获取出版模式，目的是通过开放获取出版模式为作者选择提供可持续的经济支持，以及高质量物理研究所依赖的同行评审和出版流程。   声明中还强调了一些政策，例如cOAlition S Rights Retention Strategy。声明指出它可能会损害高质量混合期刊的生存能力，以及它们在平衡OA拓展与研究人员自由选择期刊出版之间所起的重要作用。报告还强调，在混合期刊完全转型之前，调整全球资金流动需要时间，需要为OA出版模式提供更广泛的国际财政支持。 学协会还承认在同行评审之前通过预印本平台共享科研结果的行业文化，并呼吁基金组织增加对物理领域这一实践的认可和鼓励，以此作为同行评审期刊出版物的补充。   联合声明呼吁对OA出版模式采取务实、包容和可持续的态度。这同时也是一种承诺，作为世界上主要的物理学协会，其代表了整个科研社群的利益，希望通过共同努力实现这一目标。   >>点此此处，查看声明内容。

科研突破是《物理世界》（Physics World）每年的亮点之一，今年我们将于12月17日公布今年的获奖名单。 今天，我们揭晓了2020年科研突破的10位入围者，我们将从中评选出今年的科研突破大奖。 今年《物理世界》的十大科研突破由编辑团队的五位编辑进行评选，他们筛选了数百篇在网站上发表的最新研究成果。除了在2020年被《物理世界》报道之外，入选文章还需符合以下标准： 在知识或科学理解取得重大进步 科研工作对科学进步及实际应用的重要程度 《物理世界》读者的感兴趣程度 以下是2020年《物理世界》十大科研突破入选名单，排名不分先后。下周我们将公布最终的年度科研突破奖获奖人。同时，您也可以收听四位评委在《物理世界》播客上关于这十位入围者的评论。 Taking snapshots of a quantum measurement To Markus Hennrich and colleagues at Stockholm University, Sweden, together with researchers at the universities of Siegen in Germany and the Basque Country and Seville in Spain, for using a series of “weak” measurements (the subject of Physics World’s 2011 Breakthrough...

Environmental Research Letters（ERL）近日公布了2019年最佳文章奖的获奖名单。ERL最佳文章奖由期刊编委会成员投票产生，是期刊年度奖项计划的一部分。所有获奖人将收到由期刊颁发的证书及奖品。 ERL2019年最佳文章奖获奖名单 2019年最佳原创文章奖 The growth of climate change misinformation in US philanthropy: evidence from natural language processing Justin Farrell   2019年最佳综述文章奖 Robust climate change research: a review on multi-model analysis Hongbo Duan, Gupeng Zhang, Shouyang Wang and Ying Fan   2019年最佳青年科研人员文章奖 The effects of climate extremes on global agricultural yields Elisabeth Vogel, Markus...

IOP出版社继续将旗下所有期刊向双向匿名同行评审模式进行转换，成为第一家在全部期刊范围内采用这种模式的物理学领域出版社。 在上周，以下期刊已经转变为采用双重匿名同行评议模式。 Environmental Research Communications Environmental Research Letters Journal of Breath Research Physical Biology 这项措施是IOP出版社一直致力于解决学术出版过程中严重的性别、种族和地域代表性不足问题的一部分。采用审稿人和作者信息都匿名的双向匿名同行评审，有可能减少性别、种族、国籍或从属机构方面的偏见，这将促进一个更公平的审稿制度。 以下11种期刊将从现在开始实行双向匿名同行评审模式，即在整个审稿过程中，作者信息对审稿人保持匿名。 Bioinspiration and Biometics Biofabrication Biomedical Materials Biomedical Physics & Engineering Express Electronic Structure Environmental Research Communications Environmental Research Letters Journal of Breath Research Journal of Neural Engineering  Journal of Physics: Complexity Physical Biology 与此同时，作者们有责任在投稿前对文章中的个人信息进行匿名处理，我们将提供一个检查清单帮助他们完成这个过程。 另外，我们有四本期刊现为作者提供了双向匿名同行评审的选项，他们可以选择文章采用双向匿名同行评审或是单盲同行评审的模式： Engineering Research Express Materials...

本篇研究来自北京航空航天大学袁珩教授带领的课题组，研究提出了一种新型的估计方法，用于金刚石NV色心系宗的电子自旋读出。利用该方法，自旋读出的精度可以达到Cramér-Rao极限，实现更高的自旋读出效率。 文章介绍 An improved spin readout for nitrogen vacancy center ensemble based on a maximum likelihood estimation method Jixing Zhang, Lixia Xu, Tao Shi, Guodong Bian, Pengcheng Fan, Mingxin Li1,Peirong Chen, Chang Xu, Ning Zhang and Heng Yuan 通讯作者： 袁珩 北京航空航天大学   在这项工作中，基于最大似然估计（MLE）提出了一种使用荧光动力学的自旋读出方法，以提高金刚石氮空位（NV）中心的脉冲自旋读出精度。与传统的光子求和方法相比，该估计方法可以达到Cramér-Rao极限，并使光子散粒噪声限制的自旋读出精度提高20％。通过使用金刚石NV色心的速率方程模型，可以获得荧光动力学的精确解。此外，根据速率方程模型与荧光动力学，自旋和泵浦光功率的关系，提供了一种实用的MLE读出方案，该方案能够区分自旋读出信息和经典噪声。与传统方法相比，经典噪声抑制能力可提高300倍。可以预期，MLE方法有效地提高基于金刚石NV色心的量子传感性能。 研究背景： 金刚石NV色心近年来受到科学家的广泛关注。基于金刚石NV色心的量子传感，量子计算，基础物理理论研究以及微观核磁共振研究等都是近些年的研究热点。由于金刚石NV色心的自旋读出是实现上述应用的基础，因此，对金刚石NV色心自旋读出的性能研究有重要意义。现有的金刚石NV色心自旋光读出方法受限于光子散粒噪声，具有信噪比低等问题。本研究针对该问题进行研究，提出提高自旋读出性能的方法。 作者介绍 袁珩 研究员 北京航空航天大学 袁珩，北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院研究员，从事量子传感技术（主要针对惯性测量与磁场测量）、微纳传感芯片技术研究工作，中国仪器仪表学会量子传感与精密测量仪器分会理事、传感器分会理事，IEEE Industrial Electronics Society Technical Committee...

今天，IOP出版社非常高兴地推出一本全新的期刊——Neuromorphic Computing and Engineering（NCE）。这是一本涵盖多个学科领域、采用开放获取（OA）出版形式出版的期刊。NCE主要关注神经形态计算、设备和系统的应用和发展。 NCE期刊将把神经形态系统的硬件和计算方面结合在一起，读者群覆盖工程、材料科学、物理、化学、生物学、神经科学和计算机科学等领域，跨越学术界和产业界的各个群体。在NCE期刊上发表的研究需针对神经形态系统和人工神经网络领域做出及时而重要的贡献。文章将报道在新的科学发现领域及应用方面取得重大进展的、高质量的原创研究。 作为一本完全OA的期刊，读者可以非常容易地在网上获取NCE出版的研究，这就保证了期刊文章的可见度和覆盖群体。我们鼓励作者在适当的地方共享数据和代码，推动透明及可重复的科研精神。期刊采用双向匿名同行评审标准，在整个同行评审过程中，作者及审稿人的信息都将隐匿，同时也为作者和审稿人提供了透明同行评审的选项。 领导瑞士苏黎世大学及苏黎世联邦理工大学神经信息研究院神经形态认知系统小组的Giacomo Indiveri教授担任期刊的主编。另外，还有一支来自世界顶尖研究人员组成的国际编委会，包括北京大学的黄如教授、清华大学的吴华强教授、浙江大学的唐华锦教授和南京大学的万青教授。编委会成员也代表了期刊内容涵盖了的所有领域，他们将与内部团队密切合作，保证高质量的编辑内容以及IOP出版社一贯的高标准出版服务。 Indiveri教授表示：“基于人工神经网络设计和应用的脑启发计算是一个迅速崛起的领域，它为下一代低功耗普适计算技术带来了巨大的希望。今天开发真实世界的“神经形态”系统的挑战将研究人员和产业界团体聚集在一起，跨越了物理学、生物学、工程和计算机学多个领域。NCE是一本首次将这些学科汇集在一起的期刊，其使命是融合不同群体，并在未来几年内定义该领域。” IOP 出版社副总监Tim Smith博士说：“我们将依托IOP出版社在应用科学领域的长期声誉，把NCE打造成我们OA产品系列中又一本引人注目的期刊。通过由顶尖科研人员组成的期刊编委会，我们将着力发展期刊的内容与功能，以服务于学科领域的各个方面，期待它在未来能为推动科研、工程和业界的发展做出重大贡献。” 目前，期刊已开放投稿，所有向NCE期刊投稿的开放获取文章的出版费用（APC）将由IOP出版社支付。到2022年之前，作者无需支付任何费用。   >>点击访问期刊主页了解更多期刊信息。

An English language version of this page is available here 近日，IOP出版社与Charlesworth集团合作，成功地将Charlesworth的独立研发的微信产品——“文章追踪”功能并入到“IOP出版社”微信公众号功能菜单中。现在，所有向IOP出版社旗下期刊投稿的中国作者都可以通过微信，使用公众号的“文章追踪”功能，实时查看投稿文章的状态。之前，作者只能登入IOP Science网站查看文章状态。 通过Charlesworth集团提供的技术支持，来自中国的作者可以在公众号内提交文章ID，就能立即获取文章的状态信息。使用微信追踪文章，大大减少了中国用户在访问国外网站时可能遇到的速度和连接问题。同时，把“文章追踪”功能并入到微信中，极大地提高了中国作者群体的用户体验，并帮助“IOP出版社”公众号成为中国作者获取信息和服务的重要平台。 “文章追踪”功能的网关由Charlesworth集团开发，此项技术获得2020年出版业ALPSP创新奖提名。它能够将出版社自有平台和后端系统整合到微信中，并提供市场营销工具和分析仪表盘，允许出版社管理其微信公众号的各个方面。 Charlesworth集团首席执行官Michael Evans表示：“IOP出版社在中国有着广泛的客户群体，通过与Charlesworth集团合作开发这一技术解决方案，作者们可以从‘IOP出版社’微信公众号中获得更多的服务。通过整合‘文章追踪’，IOP出版社的中国作者能够获得更好的用户体验，并与其他已在公众号添加该功能的出版社作者一起，享受微信查看文章状态的方便与快捷。” 操作指南 第一步 关注“IOP出版社”公众号。 第二步 进入公众号主页，选择右下方菜单栏“用户服务”，并点击“文章追踪”。 第三步 等待提示出现之后输入文章ID，文章ID一般以：NANO-123456形式出现。如果您不清楚文章ID，请查阅投稿确认邮件。输入文章ID之后，系统会自动提示文章状态。若要查询多篇文章，请重复上述操作。   扫描下方二维码，关注“IOP出版社”微信公众号。

本篇研究来自南京大学陆海教授课题组，本研究首次报道了基于原位MOCVD生长的高质量SiNx栅介质层与先栅工艺在金属-绝缘体-半导体（MIS）结构 AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）中的应用潜力。在系统的正/负偏压温度不稳定性（PBTI/NBTI）测试中，先栅工艺所制备器件相比于后栅工艺器件在阈值电压稳定性方面表现出显著提升。 文章介绍 Gate-first AlGaN/GaN HEMT technology for enhanced threshold voltage stability based on MOCVD-grown in situ SiNx Liang Cheng （程亮）, Weizong Xu（徐尉宗）, Danfeng Pan（潘丹峰）, Huinan Liang（梁辉南）, Ronghua Wang（王荣华）, Youhua Zhu（朱友华）, Fangfang Ren（任芳芳）, Dong Zhou （周东）, Jiandong Ye（叶建东）, Dunjun Chen （陈敦军）, Rong Zhang （张荣）, Youdou Zheng （郑有炓） and Hai Lu（陆海） 通讯作者： 徐尉宗  南京大学 陆海  南京大学...

本篇研究来自南京大学何亮教授课题组，研究主要针对基于磁性拓扑绝缘体具有较强的反常霍尔效应，从而有望获得大的灵敏度。本工作通过优化Cr的掺杂浓度，获得了目前基于磁性拓扑绝缘体反常霍尔效应传感器的研究中最大的灵敏度，6625Ω/T。这为基于磁性拓扑绝缘体反常霍尔效应传感器的研究以及应用提供了基础。 文章介绍 Ultra-sensitive anomalous Hall effect sensors based on Cr-doped Bi2Te3 topological insulator thin films Jiai Ning, Yafei Zhao, Zhendong Chen, Yizhe sun, Qinwu Gao, Yequan Chen, Moorthi Kanagaraj, Junran Zhang, Liang He 通讯作者： 何亮 南京大学 赵亚飞 南京大学   本工作主要采用分子束外延生长技术，制备出Cr掺杂的Bi2Te3拓扑绝缘体薄膜。通过调控Cr的掺杂浓度获得具有不同Cr含量的CrxBi2-xTe3磁性拓扑绝缘体薄膜。通过等离子反应耦合刻蚀，将该薄膜刻蚀出标准霍尔bar形状。通过X射线衍射仪表征出不同Cr掺杂浓度下的CrxBi2-xTe3样品中并没有出现由于掺杂可能会导致的第二相或者杂质相(图1)。通过低温电输运测试对制备的反常霍尔传感器进行其电磁输运特性表征。基于CrxBi2-xTe3反常霍尔效应传感器的霍尔电阻呈现出显著的磁滞回线形状 (图2)，表明CrxBi2-xTe3薄膜中具有长程磁有序。并且通过横向磁阻呈现出典型的蝴蝶形状 (图 3）进一步说明了Cr的掺杂为Bi2Te3薄膜引入了磁性。通过反常霍尔效应以及Arrott 拟合得到CrxBi2-xTe3薄膜样品的居里温度。当Cr的掺杂浓度x=0.2时，居里温度可达到50 K。对基于CrxBi2-xTe3反常霍尔效应传感器的灵敏度进行分析(图4)。Cr的引入会为Bi2Te3引入磁性，伴随着反常霍效应的增强。然而，当Cr的掺杂量超过x = 0.09时，由于间隙位置的Cr和取代Bi位置的Cr会发生反铁磁耦合，从而削弱了磁滞回线的矩阵度，导致灵敏度在较大掺杂量下的削弱。本工作通过优化Cr的掺杂浓度，在x = 0.09时，获得最大灵敏度为6625 Ω/T，并且当温度为20K时，其灵敏度仍然可以保持在4082 Ω/T。 研究背景： 基于霍尔效应，霍尔传感器作为磁力计的重要组成部分，广泛应用于汽车、船舶以及消费电子等领域。不同于由洛伦兹力产生的霍尔效应，反常霍尔效应(AHE)则是一种在铁磁材料中由于自旋极化载流子的自旋轨道相互作用而产生。反常霍尔效应的出现带来了一种新型的低功耗霍尔传感器-反常霍尔效应传感器。 由于反常霍尔效应传感器的灵敏度主要依赖于材料中强的反常霍尔效应，因此，具有量子化反常霍尔效应的磁性拓扑绝缘体成为了研究高灵敏度反常霍尔传感器的理想材料之一。基于此，本工作通过分子束外延生长技术制备出Cr掺杂Bi2Te3磁性拓扑绝缘体薄膜。通过优化Cr的掺杂浓度，获得了基于CrxBi2-xTe3反常霍尔效应传感器的最大灵敏度可6625Ω/T，这对基于磁性拓扑绝缘体传感器的研究和应用打下了基础。 作者介绍...