Year: 2024

2024年10月12日下午，中英物理学会座谈会在海口召开。出席会议的中方代表包括：中国物理学会理事长张杰、中国物理学会副秘书长王进萍、中国物理学会出版工作委员会主任胡江平、中国物理学会出版工作委员会副主任杨槐馨、中国物理学会出版工作委员会秘书长王久丽。英方代表包括：英国物理学会CEO（主席）Tom Grinyer、英国物理学会国际合作总监Dominic Hurley、英国物理学会出版社（IOPP）亚太区出版总监杨萍萍、IOPP中国合作期刊出版人庄秋莞。   中国物理学会理事长张杰和英国物理学会CEO（主席） Tom Grinyer   座谈会上，中国物理学会理事长张杰对英国物理学会和英国物理学会出版团队的到来表示欢迎，并对双方多年来的合作予以肯定。胡江平回顾了中国物理学会四本英文刊与英国物理学会出版社的合作情况以及近五年期刊取得的可喜进步，介绍了期刊发展目前面临的机遇与挑战，并就如何提升期刊的国际影响力对英国物理学会出版社提出期望。英国物理学会出版团队介绍了即将推出的出版技术驱动解决方案和创新项目，可支持中国物理学会合作期刊进一步扩大全球影响力。随后，双方就如何提升中国物理学会英文期刊的国际影响力深入交换了意见，并对共同感兴趣的话题进行了交流，并商定会后就更多合作细节进一步讨论和落实。 本次会谈是中国物理学会与英国物理学会疫情后首次面对面会谈。此次会面加深了双方对彼此的愿景及相互支持的潜力的了解。期待中英物理学会今后加强合作，共同促进国际交流。   内容来源：中国物理学会

特刊详情 客座编辑 周生喜，西北工业大学 赖志慧，深圳大学 刘小川，中国飞机强度研究所 李忠杰，上海大学 赵丽雅，澳大利亚新南威尔士大学   主题范围 Energy harvesting (EH) and structural health monitoring (SHM) are related technologies. Both are reliant on transduction, the conversion of energy from one type to another. They can be more intimately related in applications where scavenged energy is used to power sensors used in structural health monitoring,...

特刊详情 客座编辑 蔡建明，中国科学技术大学 李朝红，深圳大学 何琼毅，北京大学 管习文，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院 投稿流程 特刊文章与JPhysA期刊常规文章遵循相同的审稿流程和内容标准，并采用同样的投稿模式。 有关准备文章及投稿的详细信息，可以参阅IOPscience页面的作者指南。 作者可登入期刊主页进行在线投稿，先选择“文章类型”，然后在“选择特刊”的下拉框中选择“Special Issue on Quantum Metrology and Precision Measurement”。 投稿截止日期：2024年12月31日。 相关会议 Mathematical Physics for Quantum Science研讨会将于2024年11月1日至10日在杭州举行。本次会议由中国科学院精密测量科学与技术创新研究院和浙江大学高等研究院主办，并由中国物理学会科普工作委员会支持。 数学物理在量子信息、量子计量、凝聚态物理、原子分子物理等领域的作用越来越重要。本次国际研讨会旨在关注量子物理和技术领域数学物理和量子场理论的理论和实验发展。研讨会将汇集30位物理学家，讨论以下领域的发展和前景： 量子计算和量子电路 量子多体系统的平衡与非平衡 广义流体动力学 量子相变和量子液体 共形场论、可积性和拓扑学 量子计量和高精度测量 非厄米系统   组织委员会： 管习文，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院 Natan Andrei， 美国新泽西州立大学 林海青，浙江大学 蔡小明，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院 袁怀洋，浙江大学   已确定的演讲嘉宾： 更多会议信息，请查看会议网站：https://mathphys2024.casconf.cn/ 期刊介绍 Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 2023年影响因子：2.0  Citescore：4.1 Journal of...

特刊详情 客座编辑 Edgar Virgüez，美国卡内基科学中心 June Lukuyu，美国华盛顿大学 Krishnapriya Perumbillissery，美国杜克大学 Myriam Shiran，美国普渡大学 主题范围 In the global discourse of a transition towards net-zero emissions energy systems, the focus often centres on the United States and countries of the European Union. Nonetheless, the success of the necessary energy transition depends on worldwide actions. In this context, understanding the barriers...

该研究联合国家海洋环境预报中心、北京师范大学、中国海洋大学及中国科学院南海海洋研究所的学者，从不同经向结构热带海气作用的角度出发，为厄尔尼诺衰退位相的气候影响显著大于其发展位相提供了定量化的解释。 文章介绍 A quantitative explanation for the large impacts of El Niño during its decaying stage Xuanliang Ji (季轩梁)，Juan Feng (冯娟)，Jianping Li (李建平)，Xingrong Chen (陈幸荣)，Chunzai Wang (王春在) 通讯作者： 冯娟，北京师范大学   研究背景： 厄尔尼诺，作为气候系统中年际变率最为显著的海气耦合现象，不仅对全球气候具有深远的影响，还导致极端天气事件的频率和强度显著增加。厄尔尼诺的衰退位相会造成西部北太平洋反气旋异常，对东亚地区降水产生显著影响，同时可通过改变遥相关型影响南美洲东北、东南部、印度地区、北美等区域降水，造成巨大的经济损失和社会影响。尽管已有研究表明厄尔尼诺的发展阶段和衰退阶段在热带海温异常幅度上相当，但其在衰退阶段对全球的气候影响更为显著，然而对其成因仍缺乏定量解释。该研究联合国家海洋环境预报中心、北京师范大学、中国海洋大学及中国科学院南海海洋研究所的学者，从不同经向结构热带海气作用的角度出发，为厄尔尼诺衰退位相的气候影响显著大于其发展位相提供了定量化的解释。   研究内容： 该文利用大气和海洋再分析数据，从不同经向结构的角度对厄尔尼诺发展和衰退位相的大气环流与热带海温之间的关系进行了比较。研究发现，随着厄尔尼诺事件从发展至衰退，热带经圈环流的空间模态发生了显著转变，主模态由赤道近似对称的空间结构转变为赤道非对称的空间结构（见图1），这种转变与下垫面海温异常的空间分布紧密相联。通过对热带经圈环流和海温进行经向结构分解，定义了不同经向结构下海气响应强度的评估方法，发现在厄尔尼诺衰退阶段，海气响应幅度约是发展阶段的两倍（见图2）。进一步地，该文通过引入Kuo-Eliassen（KE）拓展方程，指出非绝热加热是造成不同位相海气响应差异中的关键。 图1 厄尔尼诺发展阶段和衰退阶段哈热带经圈环流的第一模态（HC-EOF1）和第二模态（HC-EOF2）的空间分布特征。(a) 厄尔尼诺发展阶段下，多套资料集合平均下的热带经圈环流第一模态（0.2×1010 kg s-1），零线加粗显示。(b) 与(a)相同，热带经圈环流第二模态。(c) 和 (d) 与(a) 和 (b) 相同，但是厄尔尼诺衰退阶段的热带经圈环流的空间模态分布。 图2 基于ERSST5数据集和大气再分析数据集，厄尔尼诺发展阶段和衰退阶段热带经圈环流环流与海温间的响应关系。(a) 厄尔尼诺发展阶段热带经圈环流与海温间的关系（非对称部分的响应用深红色表示，对称部分的响应用深青色表示）。(b) 发展阶段的热带海气响应强度。(c) 和 (d) 与(a) 和 (b) 相同，但是为衰退阶段下的结果。蓝色星号表示在90%置信水平下，非对称部分响应的趋势显著大于对称部分的响应趋势。六边形表示在90%置信水平下，对称部分的响应趋势显著大于非对称部分的响应趋势（基于RSD...

您是否考虑过在Environmental Research Communications（ERC）期刊的特刊中发表您的环境科学研究文章？这些特刊展示了在高关注度或快速发展的学科领域中进行的令人兴奋的研究工作。与以往一样，所有提交的稿件都将经过IOP出版社严格的同行评审过程，因此您可以确信自己的研究将与其他高质量的文章一同发表。   以下是ERC期刊正在征稿的部分特刊: Focus on Cities and Climate Change 客座编辑：Ayyoob Sharifi, Sabine Fuss and Anu Ramaswami 主题范围：Does your research explore the relationship between cities and climate change adaptation and mitigation? We welcome submissions that investigate how actions taken in urban areas can contribute to achieving targets for both adaptation and mitigation, as well as...

浙江大学杨德仁院士团队的皮孝东教授和王蓉研究员等人发现了在4H碳化硅（4H-SiC）加工过程中，剪切应力会导致基平面位错（BPD）的形核与滑移的现象；氮杂质可促进BPD的形核与滑移，并释放剪切应力；而钒杂质则阻碍碳化硅中BPD的形核，在晶体内部积累大量应力，导致4H-SiC向3C-SiC相变；该工作将有助于人们根据4H-SiC的掺杂情况改进其晶圆的加工工艺。 文章介绍 Doping-Dependent Nucleation of Basal Plane Dislocations in 4H-SiC Xiaoshuang Liu, Rong Wang（王蓉）, Junran Zhang, Yunhao Lu, Yiqiang Zhang, Deren Yang（杨德仁） and Xiaodong Pi（皮孝东） 通讯作者： 王蓉，浙江大学 皮孝东，浙江大学   研究背景： 4H碳化硅（4H-SiC）具有禁带宽度大，击穿电场高、热导率高和电子饱和迁移率高等优异特性，在电动汽车、5G基站、卫星通讯等领域具有广阔的应用前景。4H-SiC的应用对其表面和亚表面的要求极为严苛，其加工质量和精度将直接影响碳化硅基器件的性能。由于4H-SiC的硬度和脆性较高，4H-SiC晶圆加工仍存在损耗大、效率低和面型参数控制困难等问题。已有研究表明，基平面位错是4H-SiC晶圆加工过程产生的主要位错类型。氮（N）杂质和钒（V）杂质常用来调控4H-SiC的电学特性，而N杂质和V杂质对BPD形核机制的影响尚不明确。理解掺杂杂质对4H-SiC中BPD形核过程的影响机理对于优化具有不同掺杂杂质的4H-SiC的晶圆加工工艺具有重要意义。   研究内容： 在该工作中，研究者们采用纳米压痕和透射电镜等方法研究了BPD在4H-SiC中的形核过程，以及N杂质和V杂质影响BPD形核的机理，为优化具有不同掺杂杂质的4H-SiC的晶圆加工工艺提供了理论支撑。 小载荷纳米压痕实验表明，载荷小于2mN时，4H-SiC处于弹性变形阶段。当载荷增大至2.6 mN，压入深度增大至47nm时，4H-SiC的加载曲线出现位移突进（pop-in）的现象，表明此时4H-SiC从弹性变形转入不可逆的塑性变形并导致BPD的形核。另外，具有不同掺杂杂质的4H-SiC在纳米压痕实验中位移突进的位置发生了显著变化，说明掺杂改变了BPD形核所需的临界载荷。 图1 不同掺杂特性的4H-SiC在纳米压痕过程中的位移-载荷曲线 计算得到的4H-SiC在纳米压痕过程中的剪切应力和拉伸应力表明，剪切应力在4H-SiC的变形过程中占据主导作用。通过比较位移突进时的临界剪切应力和拉伸应力，并结合透射电子显微研究，研究者们发现在未掺杂和N掺杂的4H-SiC中，BPD形核是导致4H-SiC发生弹塑性转变的主要原因；而V掺杂的4H-SiC中发生了4H-SiC向3C-SiC的晶相转变，导致4H-SiC的塑性变形。 图2 具有不同掺杂杂质的4H-SiC的剪切应力和拉伸应力随压入深度的变化。 图3 V掺杂的4H-SiC在位移突进处的透射电镜图像，在剪切带附近存在4H-SiC向3C-SiC的晶相转变。 作者介绍 王蓉  研究员 浙江大学 王蓉，浙江大学杭州国际科创中心研究员。从事宽禁带半导体中的杂质与缺陷研究。在国际知名期刊和学术会议上发表论文50余篇，拥有授权的发明专利12项。   皮孝东  教授 浙江大学 皮孝东，浙江大学硅及先进半导体材料全国重点实验室和浙江大学杭州国际科创中心双聘教授。目前主要从事半导体碳化硅研究。   杨德仁...

Electronic Structure（EST）是一本多学科期刊，涵盖电子结构研究的所有理论和实验工作，包括新方法的开发。EST期刊是第一本致力于服务电子结构领域的期刊，涵盖材料学、物理学、化学和生物学。   为什么要在EST期刊上发表文章？ 高标准：IOP出版社邀请来自全球的专家审稿人们进行严格的同行评审，保证高质量的在线出版工作，以及拥有专业的编辑委员会支持。 快速发表：我们致力于提供快速、专业的出版服务，确保快速的初审、受理和出版。一旦被接受，您的文章将在24小时内发表，并将包括一个可引用的DOI。 开放获取：符合所有主要资助机构的要求。 转稿机会：除了接受直接投稿外，如果您的稿件不符合其他IOP出版社期刊的范围，本期刊还可为您提供快速、简便的转稿解决方案。文章将与审稿报告一并转交，以节省时间并避免审稿人重复工作。 国际化的编委会成员：由创刊主编Bert de Jong 和Risto Nieminen领导。 学会所有：IOP出版社获取的所有利润都将回馈给英国物理学会（IOP），用于支持发达国家和发展中国家的科学和科学家。 EST期刊接受各种类型的文章，包括原创研究文章、专题综述、技术说明等。您可以文章下方的“阅读原文”，了解EST期刊的更多信息。 期刊介绍 Electronic Structure 2023年影响因子：2.9  Citescore：3.7 Electronic Structure（EST）是一本新发表的多学科期刊，覆盖电子结构研究的理论和实验工作，包括新方法的开发。EST是第一本致力于服务电子结构领域的期刊，涵盖材料学、物理学、化学和生物学。除了原创性研究外，EST还发表专题综述、专刊和技术笔记。

本篇研究来自鹏城实验室王伟课题组。忆阻器交叉阵列是模拟存内计算的核心。本文主要阐述实现模拟存内学习的困难和解决路径。 文章介绍 Difficulties and approaches in enabling learning-in-memory using crossbar arrays of memristors Wei Wang（王伟）, Yang Li（李阳）and Ming Wang（王明） 通讯作者： 王伟，鹏城实验室   研究背景： 忆阻器交叉阵列是模拟存内计算的核心。利用欧姆定律和基尔霍夫电流定律，忆阻器阵列可以一步实现神经网络中的向量矩阵乘积运算，提高神经网络推理的计算效能。如何在忆阻器阵列中实现神经网络的训练，即模拟存内学习，完全摆脱对冯诺依曼体系的依赖，是需要进一步探究的课题。本文主要阐述实现模拟存内学习的困难和解决路径。   研究内容： 图1 存内计算与存内学习对比 误差反向传播是深度神经网络训练必需的核心步骤之一，但是面临着权重转置（weight transportation）问题。在全连接层中，权重转置的实现较为简单。但是，在卷积层等复杂网络层中，权重转置需要较复杂的操作，正向信息传递和反向误差传播无法采用相同的忆阻器阵列完成。反馈对齐算法（feedback alignment）是解决权重转置问题较好的方案，但是如何适配忆阻器阵列还需要研究人员的进一步探索。 图2 存内计算与存内学习对比 在模拟存内计算系统中，权重的更新是通过忆阻器电导的调节完成的。但是，忆阻器作为人工突触，与生物突触类似，有较强的非线性和波动性。单个电学激励无法实现精准的权重（电导）调节，严重影响神经网络训练效果。可以在每次调节单个忆阻器电导时采用闭环循环写验证（closed-loop read-write-and-verify）完成权重更新。但这样会造成权重更新过程异常复杂，学习效率较低。一个重要的研究方向是采用梯度积累并周期性写入的方法，从而通过稀疏性的写入操作实现高效在线学习，并降低模拟存内学习对忆阻器“理想”特性的需求。 作者介绍 王伟  副研究员 鹏城实验室 王伟，博士，鹏城实验室副研究员，入选国家级海外高层次人才计划青年人才项目，深圳市孔雀计划特聘岗位(2023-2025)，鹏城实验室/南方科技大学博士生导师。2011年7月毕业于南开大学，获理学学士学位；2016年7月，毕业于中国科学院微电子所，获工学博士学位。2017年1月-2022年1月，先后于意大利米兰理工大学、以色列理工大学做博士后研究。研究方向包括新型存储器、存内计算、半导体器件模型等。 期刊介绍 Neuromorphic Computing and Engineering 2023年影响因子：5.8  Citescore: 5.9 Neuromorphic Computing and Engineering（NCE）是一本涵盖多个学科领域、采用开放获取（OA）形式出版的期刊。NCE期刊将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。

IOP出版社旗下期刊Environmental Research: Ecology近日宣布中国科学院植物研究所申小莉研究员加入该刊编委会，担任编委。我们在此表示热烈欢迎！ 编委介绍 申小莉  研究员 中国科学院植物研究所 申小莉，中国科学院植物研究所研究员。从事生物多样性状况、动态及其驱动机制的研究，关注生物多样性监测和自然保护地管理。自2019年起，深度参与《生物多样性公约》2020后全球生物多样性框架制定的讨论、研究，为框架制定和实施提供科学支持。任世界自然保护联盟物种生存委员会（IUCN SSC）“全球生物多样性框架工作组”成员；“未来地球：2020后全球生物多样性框架的专家意见”项目专家；中国环境与发展国际合作委员会（CCICED）“2020后全球生物多样性保护框架政策研究“项目专家；Biodiversity and Conservation、Environmental Research: Ecology、《生物多样性》杂志编委；北京生物多样性科学研究会理事。在Nature Ecology & Evolution、One Earth、Conservation Biology等杂志发表文章60余篇，研究成果被国内外媒体广泛报道。 期刊介绍 Environmental Research: Ecology Environmental Research: Ecology（ERE）是一本多学科、金色开放获取的期刊，致力于以关于全球变化、弹性、减轻和适应影响的兼具科学进展和评估的方式，解决在环境科学、大尺度生态学、生物多样性和保护的交界领域的重要全球挑战。本刊为促进环境科学家、生态学家、资源管理者和政策制定者的对话提供了论坛。本刊鼓励所有的研究方法，包括定量、定性、实验、理论和应用方法。

With countries and economies around the globe increasingly relying on non-dispatchable variable renewable energy (VRE), the need for effective energy storage and international carriers of low-carbon energy has intensified. This study delves into hydrogen’s prospective, multifaceted contribution to decarbonizing the electricity sector, with emphasis on its utilization as a scalable technology for long-duration energy storage...

特刊详情 客座编辑 刘俭，哈尔滨工业大学 丁旭旻，哈尔滨工业大学 刘辰光，哈尔滨工业大学   主题范围 Surface and subsurface defects detection refers to the process of identifying and locating any imperfections, abnormalities, or discontinuities on the surface or within the subsurface layers of a material or object. Particularly in semiconductor manufacturing, it is crucial to ensure the quality and reliability of the fabricated devices....