Year: 2022

特刊详情 客座编辑 宋文娟，英国格拉斯哥大学 Mohammad Yazdani-Asrami，英国格拉斯哥大学 邓自刚，西南交通大学 Sastry Pamidi，美国佛罗里达州立大学 Ludovic Ybanez，法国Airbus UpNext公司 主题范围 To reach the net-zero 2050 targets, it is essential to accelerate the pace of electrification in aviation and other transportation sectors (including marines, trains, heavy duty trucks, etc) by bringing advanced solutions. Hydrogen technologies and infrastructure development are emerging and benefit aviation, terrestrial,...

特刊详情 客座编辑 薛欣宇，电子科技大学 张岩，电子科技大学 太惠玲，电子科技大学 周佩珩，电子科技大学 主题范围 电子科技大学坐落于四川省成都市，原名成都电讯工程学院，是1956年在周恩来总理的亲自部署下，由交通大学（现上海交通大学、西安交通大学）、南京工学院（现东南大学）、华南工学院（现华南理工大学）的电讯工程有关专业合并创建而成。 学校1960年被中共中央列为全国重点高等学校，1961年被中共中央确定为七所国防工业院校之一，1988年更名为电子科技大学，1997年被确定为国家首批“211工程”建设的重点大学，2000年由原信息产业部主管划转为教育部主管，2001年进入国家“985工程”重点建设大学行列，2017年进入国家建设“世界一流大学”A类高校行列。2019年教育部和四川省签约共同推进我校世界一流大学建设。2022年入选国家第二轮“双一流”建设高校名单。经过60余年的建设，学校形成了从本科到硕士研究生、博士研究生等多层次、多类型的人才培养格局，成为一所完整覆盖整个电子信息类学科，以电子信息科学技术为核心，以工为主，理工渗透，理、工、管、文、医协调发展的多科性研究型大学，成长为国内电子信息领域高新技术的源头，创新人才的基地。 为庆祝电子科技大学建校65周年，本期Journal of Physics D: Applied Physics（JPhysD）和Journal of Physics: Condensed Matter （JPCM）联合特刊集中展现了电子科技大学物理学科的学术进展和科研成果，包括能源材料和自供电系统、计算材料学和复杂性科学、用超材料控制电磁辐射、敏感材料和传感器/探测器等多个主题。 特刊文章 Tuning the nonlinearity of graphene mechanical resonators by Joule heating Jiao-Jiao Suo et al 2022 J. Phys.: Condens. Matter 34 374004   An approach to determine solution properties in micro pipes by near-field microwave microscopy Yahui Wang et al 2022 J. Phys.:...

本篇研究来自西安电子科技大学林正喆课题组。研究主要介绍了石墨烯—MnBi2Te4横向连结构成的欧姆接触及其导电能力；石墨烯—MnBi2Te4连结可实现高自旋极化电流以及石墨烯—MnBi2Te4—石墨烯横向结与范德华异质结导电能力、导电机制的比较，说明横向结在器件构建中的优势。 文章介绍 2D spin transport through graphene-MnBi2Te4 heterojunctionXi Chen（陈熙） and Zheng-Zhe Lin（林正喆） 通讯作者： 林正喆，西安科技大学   论文通过DFT计算和非平衡格林函数方法研究了石墨烯—MnBi2Te4—石墨烯结构的横向、纵向（范德华）连结的自旋输运特性。结果表明，石墨烯与MnBi2Te4的横向连结具有欧姆接触特性。图1（a）展示了两种石墨烯—MnBi2Te4—石墨烯横向连结。在LA结构中，石墨烯与MnBi2Te4的底层Te原子相连。在LB结构中，石墨烯与MnBi2Te4的中部原子相连。这两种结构均表现为良好欧姆接触的线性电流—电压曲线（图1（b）、（c））。MnBi2Te4的内禀磁矩造成电流自旋极化（极化率80~90%）。 图1 （a）两种横向连结的石墨烯—MnBi2Te4—石墨烯结构。（b）LA结构的电子透射谱及电流—电压曲线。（c）LB结构的电子透射谱及电流—电压曲线。 作为比较，研究了纵向石墨烯—MnBi2Te4—石墨烯连结的输运性质。在纵向连结中，石墨烯与MnBi2Te4通过范德华力结合，层间为真空区。图2（a）、（b）展示了两种石墨烯—MnBi2Te4—石墨烯横向连结。在HA结构中，石墨烯包夹MnBi2Te4上下两面。在HB结构中，石墨烯位于MnBi2Te4同一侧。这两种结构也均表现为欧姆接触的线性电流—电压曲线（图2（c）、（d）），但同一电压下的电流明显低于横向连结。其原因归结为范德华异质结真空层中的电子势垒。范德华异质结中某一水平截面上的平均Hartree势表示为 （S为截面面积）。图2（e）可看到石墨烯与MnBi2Te4之间真空区域的势垒。相比之下，横向异质结不存在真空势垒，更有利于电子通过。两种二维材料只要能形成良好的横向连接界面，对器件构建是有利的。 图2 （a）纵向（范德华）石墨烯—MnBi2Te4—石墨烯连结HA。（b）纵向（范德华）石墨烯—MnBi2Te4—石墨烯连结HB。（c）HA结构的电子透射谱及电流—电压曲线。（d）HB结构的电子透射谱及电流—电压曲线。（e）石墨烯与MnBi2Te4之间的平均Hartree势。   研究背景： 二维材料被看做电子学新的基本材料。二维材料的发展为自旋电子学带来了新的机遇。二维磁性材料的发现，引起了人们对基于低维体系的磁电控制器件和非易失性存储的关注。对构建电路和器件的二维材料，其连接的可靠性是一个重要基本问题。近年来，由不同二维材料堆叠而成的范德华异质结受到关注。范德华异质结被认为是一种构建器件的新方法。在范德华异质结中，两种二维材料之间形成完美、平整的界面。然而，电子通过范德华异质结时必须穿越真空区势垒。相比之下，两种横向连接的二维材料若具有紧密连接的原子界面，高质量的共价界面也能确保优良的电子学性质。横向排列的二维材料构成的器件也值得进一步研究。 在未来的碳基电路中，石墨烯是一种很有前途的二维导电连接材料。MnBi2Te4是首个被发现的反铁磁拓扑绝缘体。作为基本的器件材料，石墨烯—MnBi2Te4连结的导电性质是值得研究的。本文将横向石墨烯—MnBi2Te4连结与石墨烯—MnBi2Te4范德华异质结进行了比较性研究，探讨了其中的贯穿势垒、电流自旋极化以及横向异质结的欧姆接触特性，为碳基自旋电子学器件的构建提供参考。 作者介绍 林正喆  副教授 西安电子科技大学 林正喆，西安电子科技大学物理学院副教授。2012年博士毕业于复旦大学，2012年7月至今在西安电子科技大学工作。研究方向为二维材料在自旋电子学及新能源领域的应用。2022年获陕西省高等学校科学技术研究优秀成果奖二等奖。 期刊介绍 Nanotechnology 2021年影响因子：3.953  Citescore：6.2 Nanotechnology（NANO）创刊于1990年，是第一本纳米科研和技术领域的专业期刊。NANO发表纳米技术研究发展前沿的高水平研究论文及纳米研究进展的综述，主要集中在纳米能源、生物和医学、电子和光子、图案和纳米加工、传感和驱动、材料合成和材料性能等领域。

IOP出版社旗下期刊JPhys Materials近日宣布西北工业大学王洪强教授加入该刊编委会，担任编委。我们在此表示热烈欢迎！ 编委介绍 王洪强  教授 西北工业大学 王洪强，西北工业大学教授，材料学院副院长。曾获德国洪堡学者、欧盟玛丽居里学者、国家级海外高层次青年人才。长期从事液相激光制造与低碳能源器件研究，在亚稳胶体纳米晶的液相激光制造、植入及其在钙钛矿太阳电池、光电化学水分解、高比能二次电池等应用方面取得系列创新成果，发表Chem. Soc. Rev.、Sci. Adv.、Nat. Commun.、Adv. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Energy Environ. Sci等SCI收录论文130余篇，他引6000余次，H因子46（Web of Science），授权中国、日本发明专利21项，入选国际先进材料学会会士(FIAAM)及英国皇家化学会会士（FRSC）。 期刊介绍 JPhys Materials 2021年影响因子：5.847  Citescore：5.8 JPhys Materials（JPMATER）是一本新出版的开放获取期刊，涵盖材料研究中最重要和最激动人心的进展，着重关注跨学科和多学科研究，包括：生物和生物医学材料；碳材料；电子材料；能源和环境材料；玻璃和非晶态材料；磁性材料；金属和合金；超材料；纳米；有机材料；光子材料；聚合物和有机化合物；半导体；智能材料；软物质；超导体；表面、界面和薄膜等。

本研究来自陕西师范大学陈理和宁夏大学张继强课题组。该研究利用数值模拟与平均场理论，首次明确揭示了公平演化的非连续相变特征，并且少量公平行为可诱导整体人群至高公平水平，该发现为理解公平演化与干预带来了新见解。 文章介绍 Probabilistic fair behaviors spark its boost in the Ultimatum game: the strength of good Samaritans Guozhong Zheng（郑国忠）, Jiqiang Zhang（张继强）, Rizhou Liang（梁日周）, Lin Ma（马琳） and Li Chen（陈理） 通讯作者： 陈理，陕西师范大学物理学与信息技术学院   为了探索个体偶发的公平行为如何影响人群整体的公平水平演化，我们基于最后通牒博弈进行了数值模拟与平均场理论分析。首先，对于同质人群，如规则格子，随机网络，和均匀混合人群等，我们揭示了小概率（～5%）自发公平行为足以激发整体人群到完全公平水平。并且公平水平随着此概率变化呈现典型的迟滞现象（图1）。 图1  规则格子网络上公平水平相变，横坐标为自发公平概率，纵坐标为公平水平，0.5代表1块钱分一半给对方，对应完全公平场景。 其次，基于复制者方程的平均场理论分析表明公平演化呈现典型的突变分岔结构（图2）。社会公平水平呈现典型的双稳态解，即使在人群中不存在自发公平行为亦是如此，但少量自发行为可以极大改变分岔结构，使得低公平态失稳，激发人群进入完全公平态。 图 2 平均场理论结果，横坐标为自发公平概率，实线为理论预测可能的公平水平。 最后，我们发现对于异质人群，比如通过无标度网络连接的人群，极少数个体的自发公平行为即可到达此目的。但此时公平水平相变呈现连续变化。这为社会公平水平调节提供了新思路。 研究背景： 公平是社会发展必须兼顾的准则，然而从科学角度我们对其演化机制尚不清楚，主流理论结果和行为实验结果存在矛盾。以往理论模型太过囿于理性经济人假设，实际世界中个体并不总是完全理性与自私的，基于不同动机他们也常有善举。在此背景下，我们放宽了理论假设，探索人群中偶尔的公平行为是如何影响人群整体的公平演化，这对于理解真实社会中公平演化颇具意义。 作者介绍 陈理  教授（右） 陕西师范大学 陈理，陕西师范大学教授，本科至博士阶段就读于东南大学物理系，后在德国德累斯顿复杂物理系统马普所、罗伯特-科赫研究所、柏林洪堡大学从事博士后研究。以第一作者或通讯在Nature Physics, New Journal of Physics, Physics Review E等期刊发表文章三十余篇。近期的研究兴趣主要包括公平和合作演化、集体运动、教育物理学与机器学习应用等。 期刊介绍 Journal of Physics: Complexity...

特刊详情 主题范围 This is the inaugural focus collection of Environmental Research: Climate. The journal is aimed at understanding the causes, consequences and solutions of climate variability and change. Edited by this journal’s Editorial Board, this inaugural focus collection is likewise aimed at documenting and exploring the frontiers of research across the journal’s scope. While study of...

In recent years, we have been witnessing a paradigm shift in computational materials science. In fact, traditional methods, mostly developed in the second half of the XXth century, are being complemented, extended, and sometimes even completely replaced by faster, simpler, and often more accurate approaches. The new approaches, that we collectively label by machine learning,...

特刊详情 客座编辑 郭海中，郑州大学 刘凯凯，郑州大学 刘宪虎，郑州大学 单崇新，郑州大学 主题范围 郑州大学（简称郑大）由原郑州大学、郑州工业大学和河南医科大学三校于2000年合并组建而成。学校是国家“211工程”重点建设高校、世界一流大学建设高校和“部省合建”高校。学校总占地面积6100余亩。学校设有理学、工学、哲学、医学等12大学科门类；有化学、材料科学与工程、临床医学3个世界一流建设学科；有凝聚态物理、材料加工工程等6个国家重点（培育）学科；有化学、材料、物理学等16个ESI全球前1％学科。现有两院院士、学部委员21人；“国家杰出青年科学基金”获得者12人、“长江学者奖励计划”入选者22人、国家“百千万人才工程”人选27人，形成了一支以院士和学术大师为引领，以“杰青”“长江”等为学术带头人的高水平师资队伍。 郑州大学物理学院（微电子学院）前身是始建于1956年的原郑州大学物理系，我国宇宙线物理研究先驱、著名物理学家、原清华大学物理系主任霍秉权先生为首任系主任。学院现由物理系、电子科学与测控技术系、理论物理研究所、材料物理研究所、核物理与核生物研究所、光电信息科学研究所组成，下辖大学物理国家级实验教学示范中心、教育部材料物理重点实验室、河南省虚拟仿真实验中心、河南省金刚石光电材料与器件重点实验室、河南省离子束生物工程重点实验室、河南省量子功能材料国际联合实验室、中国-白俄罗斯激光技术研究中心、河南省无损检测工程中心等教学科研平台。学院目前有教职工230余人，其中中科院院士2人，教育部长江学者奖励计划3人，国家杰出青年科学基金获3人，国家优秀青年基金获得者2人，国家优秀青年（海外）基金获得者5人，中组部“万人计划”青年拔尖人才2人，教育部教学指导委员会委员2人，河南省特聘教授6人。学院拥有1个国家重点学科：凝聚态物理；3个河南省重点学科：物理学、核科学与技术、仪器科学与技术；拥有物理学博士后流动站，物理学一级博士授权点。学院目前在读博士、硕士研究生500余人，本科生1100余人。 本期Journal of Physics D: Applied Physics（JPhysD）和Journal of Physics: Condensed Matter （JPCM）联合特刊集中展现了郑州大学物理学科的学术进展和科研成果，包括高分子物理与加工、先进材料、表面与界面、能源、材料物理、凝聚态物理、计算物理、应用物理和光学等多个主题。 点击下方链接，查看更多特刊文章。 JPhysD特刊：https://iopscience.iop.org/journal/0022-3727/page/Focus_on_ZZU_Zhengzhou_University JPCM特刊：https://iopscience.iop.org/journal/0953-8984/page/Focus_on_ZZU_Zhengzhou_University 特刊文章 A modified hybrid chemical vapor deposition method for the fabrication of efficient CsPbBr3 perovskite solar cells Saad Ullah et al 2022 J. Phys. D: Appl. Phys. 55 064001   A confined carbon dot-based self-calibrated fluorescence probe for...

本篇研究来自河北工业大学、清华大学、山东泰开高压开关有限公司、中国电科院联合研发团队。本研究提出了基于盆式绝缘子表面粗糙化和氟化改性的金属颗粒活性抑制方法。改性后绝缘子表面电荷密度降低是由改性促使表面电导率的提升（提升电荷消散）以及改性后三结合处产生低电场区（降低金属颗粒运动范围）共同作用的结果。该方法为直流GIL工程化中金属颗粒的抑制提供了可参考的思路。 文章介绍 Significantly Suppressing Metal Particle-induced Surface Charge Accumulation of Spacers in DC Gas-insulated Power Transmission Lines Yunqi Xing（邢云琪）， Xinbo Sun (孙鑫博)，Jinpeng Jiang（姜金鹏）, Fangwei Liang（梁芳蔚）, Zuodong Liang（梁作栋）, Weijian Zhuang（庄伟建）,  Bo Liu（刘博）,  Dege Li（李德阁）, Shaohua Cao（曹少华）, Min Li（李敏） Jinliang He（何金良） and Chuanyang Li（李传扬） 通讯作者： 李传扬，清华大学   将盆式绝缘子放置在有0.1 MPa F2/N2混合物（体积分数为12.5%的F2）的密封腔体中，控制腔体内温度为50 °C，进行15分钟的表面氟化。将20N的力施加到2000目砂纸上，使其与绝缘子表面紧密接触，同时绝缘子以大约2周/秒的速度旋转，进行20分钟的表面粗糙化。选用半径0.1mm，长10mm线形金属颗粒，采用带有正、负电荷的微米级粉尘对施加直流电压后的盆式绝缘子进行粉尘法处理，获得表面电荷分布及电荷极性。试验平台及粉尘粒径如下图所示。 线形金属颗粒在未处理的绝缘子附近的移动范围大于60°，然而在表面粗化或氟化处理后，线形颗粒在绝缘子附近移动范围控制在30°以下。 绝缘子表面经粗糙化处理后，其表面电荷密度明显降低，氟化处理可显著抑制绝缘子表面的电荷积聚，如下图所示。 相对于未进行表面处理的绝缘子，距离表面处理后绝缘子不同距离处的线形金属颗粒的启举电压已显著提高。此外，氟化处理在提升金属颗粒启举电压方面效果更加更显著（如下图所示）。绝缘子经表面处理后，三结合处电场以及绝缘子表面的同极性电荷的降低都有助于线形金属颗粒的活性减弱，从而降低金属颗粒诱发的GIL绝缘故障发生频次。 研究背景： 直流GIL中金属颗粒起举电场远低于运行场强，这导致工况下绝大多数金属颗粒均会起举，并在高压导体与地电极之间做往复运动。作者前期研究发现线形金属粒子在直流电压下会诱发绝缘子表面积聚同心分布的双极性电荷簇（Xing, Y....

Supermassive Black Holes with High AccretionRates in Active Galactic Nuclei. IX. 10 New Observations of ReverberationMapping and Shortened Hβ Lags这一文章于2018年发表于IOP出版社旗下期刊The Astrophysical Journal（ApJ，《天体物理学杂志》) 上，并在2021年获得了IOP出版社“中国高被引文章奖”。近日，我们采访了这篇文章的主要作者——杜璞博士，让我们一起看看他对本篇研究以及领域发展的见解吧。 访谈详情 1. IOP出版社颁布的2021 China Top Cited Paper Award，公布了旗下所有期刊在2018至2020年间前1%的高被引文章。恭喜您的文章获得这一奖项。能否请您再简单介绍下这篇文章？ 这篇论文是关于活动星系核（AGNs）中高吸积率超大质量黑洞（SMBHs）的质量测量。我们使用一种称为“反响映射”的技术测量了这些SMBH 周围的宽线区（BLR）的大小，发现它们比预期的要小得多——大约小3到8倍。BLR尺寸和运动学与中央SMBH的质量直接相关联。这一发现可能意味着这些SMBH的质量要小得多，而且这些高吸积率活动星系核中的吸积率远高于以前认为的。这对于在非常高红移的活动星系核（在早期宇宙中，特别是对于即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）天体物理学时代）中的SMBH的质量估计很重要，因为它们可能具有很高的吸积率。   2. 您认为有哪些因素促使这篇文章取得成功？ 这篇论文是关注高吸积率超大质量黑洞监测的系列论文之一。我们在本系列的几篇早期论文中已经报道了这种现象，但样本量较小。在本文中，样本大小明显扩大，这使得这一发现更具说服力并且更扎实。   3. 您目前正在进行什么研究？您对该研究领域的未来有什么看法？ 我们正在努力进一步增加我们对高吸积率SMBHs监测项目的样本大小。我们不仅监测高吸积率目标，而且还开始观测一些具有其他特殊性质的活动星系核。我相信在不久的将来会发现更多新的现象。此外，我认为结合光学/红外干涉测量（例如，GRAVITY/VLTI）和反响映射可能会为AGN研究带来更令人兴奋的结果。   4. 您对同研究领域的其他研究人员有什么建议？ 合作、分享、责任。 期刊介绍 The Astrophysical Journal 2021年影响因子：5.521 The Astrophysical Journal（APJ）是享有盛誉的天文和天体物理学研究期刊，由美国天文学学会（AAS）和IOP合作出版，发表天文学和天体物理学领域的原创性研究、最新进展、新发现和理论等。APJ是20世纪许多经典发现的首发者，同时也是近年来关于类星体、脉冲星、中子星、黑洞、太阳和恒星磁场、X射线和星际物质等重大发现的发表平台。