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JPhys Complexity是一本跨学科、完全开放获取的期刊，发表了物理学相关理论、实验和应用研究中最令人兴奋和最重要的进展，有助于促进我们对复杂系统和网络的科学理解。 我们汇总了一些亮点文章，旨在让您了解复杂系统和网络的最新发展。祝您阅读愉快！ 我们欢迎您向JPhys Complexity期刊提交最新的研究成果，展示复杂系统和网络中令人兴奋和重要的发展。您可以点击此处链接，查看期刊主页并进行投稿。 亮点文章 An evolution model for the mobility of urban societal classes based on complex networks This paper focuses on the self-organized consolidation of mobility within urban societal spaces. Based on the rational actor assumption and Dunbar’s number, we construct a simple model to explain why urban societal classes spontaneously emerge...

本篇研究来自新加坡南洋理工大学申艺杰和哈尔滨理工大学朱智涵课题组。本研究从理论分析和实验验证两个方面探究了光学斯格明子束拓扑的普遍自愈特性。由拉盖尔-高斯（LG）模式叠加产生的光学斯格明子，在遇到盘形和孔径型障碍物时展现出强大的自愈能力。自愈特性通过斯格明子数来量化，该数值在遇到障碍物后会逐渐恢复。相比于被孔径型障碍物遮挡边缘部分，光学斯格明子束在被盘形障碍物遮挡中心部分时能够更好地实现自愈。初始斯格明子数较高的光束展现出更强的自愈能力。本研究突出了拓扑结构光的鲁棒性，具有在高容量光通信和稳健信息传输中的潜在应用价值。 文章介绍 Self-healing of optical skyrmionic beams Haochen Guo（郭昊辰）, Trishita Das, Haijun Wu（吴海俊）, Vasu Dev, Zhihan Zhu（朱智涵） and Yijie Shen（申艺杰） 通讯作者： Vasu Dev，新加坡国立大学量子技术中心 申艺杰，新加坡南洋理工大学 朱智涵，哈尔滨理工大学   研究背景： 斯格明子是拓扑准粒子，最初在粒子物理学中提出，并已在多种物理系统中发现类似物，包括磁性材料和玻色-爱因斯坦凝聚体。近年来，光学斯格明子因其独特的拓扑稳定性和多维编码能力，成为光子学领域的一个有前景的研究方向。这些光束通过正交空间模式与正交偏振态的叠加而形成，在超分辨率成像、光学计量学、传感及大容量数据传输等领域具有巨大的潜力。 在光学信息传输中，由于环境因素或系统缺陷，光场中的遮挡和干扰是不可避免的，这可能导致信息的保真度降低。然而，某些结构光束（如贝塞尔光束和艾里光束）展示了自愈特性，能够在遇到障碍物后恢复其原始强度和相位分布。这引发了一个重要问题：光学斯格明子光束能否表现出类似的自愈能力？理解这一点对于光通信系统的鲁棒性和动态成像应用具有深远意义。 近期，基于贝塞尔的斯格明子光束虽展现出无衍射和自愈的潜力，但由于其无限的空间扩展性和精确的模式匹配要求，实验实现存在困难。而基于拉盖尔-高斯（LG）的斯格明子光束则提供了一个更可行且实用的替代方案。因此，本研究旨在探讨基于LG的光学斯格明子的自愈特性，研究不同类型、尺寸的障碍物及其初始拓扑属性如何影响光束在遇到障碍后恢复的能力。 通过量化斯格明子数来评估自愈特性，本研究希望解答结构光鲁棒性方面的关键问题，并为复杂环境下可靠的高维光学系统的发展奠定基础。   研究方法：   图1. 研究光学斯格明子在遇到障碍物后的自愈特性的概念框架。斯托克斯矢量（斯格明子纹理）展示了光学斯格明子的偏振分布。初始的斯格明子经过障碍物（无论是盘形还是孔径型）后，其拓扑结构受到扰动。随着斯格明子光束继续传播，它逐渐恢复到原始的结构状态。   本研究通过数值模拟和实验技术，探讨了由拉盖尔-高斯（LG）模式和正交偏振生成的光学斯格明子光束的自愈特性，如图1所示。空间光调制器（SLM）用于生成斯格明子光束，而数字微镜装置（DMD）则模拟光束路径中的各种障碍物（盘形和孔径型），如图2所示。自愈特性通过斯格明子数（Ns）进行量化，该数值是从光束的斯托克斯矢量分布中推导出的。     图2. 用于研究光学斯格明子光束自愈的实验装置。   由空间光调制器（SLM）生成的正交拉盖尔-高斯（LG）模式通过萨尼亚克干涉仪叠加，产生光学斯格明子光束，数字微镜装置（DMD）用于选择性地遮挡这些光束的部分区域。PBS，偏振光束分离器；L1、L2、L3、L4，平凸透镜；M1、M2，镜面；SF，空间滤波器；HWP，半波片；QWP，四分之一波片。   结果： 1. 障碍物类型与大小的影响： 相比于被孔径型障碍物遮挡边缘部分，光学斯格明子束在被盘形障碍物遮挡中心部分时能够更好地实现自愈。 对于半径分别为0.2R、0.3R和0.4R的盘形障碍物，斯格明子数最初下降，但在传播过程中显著恢复，经过1.2倍瑞利距离的传播后，斯格明子数接近原始值（如图3所示）。 相比之下，光学斯格明子束在经过孔径型障碍物表现的自愈能力更弱，因为其损失了重建细微结构细节所需的高频空间分量。     图3. 斯格明子光束的斯托克斯矢量实验结果，初始斯格明子数Ns=4，遇到半径为(a1)-(d1)...

特刊详情 主题范围 JPhys Photonics is proud to celebrate the achievements of outstanding early-career researchers in photonics by publishing their exceptional work in our annual Emerging Leaders collection. This collection highlights groundbreaking research across some of the most dynamic and innovative areas in photonics. Emerging leaders are defined as leading researchers in their field who have completed...

Materials Research Express (MRX）采用快速出版的模式，发表各类功能材料在设计、制造、性能和应用方面的最新研究。   以下是MRX期刊正在征稿的特刊: Focus on Smart Packaging Materials for Fresh Food Preservation 客座编辑：张万立，海南大学 截止日期：2025年4月30日   Focus on Applications of Artificial Intelligence (AI) and Machine Learning (ML) in the Design and Manufacturing of Advanced Nanocomposites 客座编辑：Suresh Vellingiri，印度KIT；Azuddin Bin Mamat，马来西亚马来亚大学 截止日期：2025年4月30日   Focus on Materials for Energy, Environment, and Healthcare 客座编辑：Soney Varghese，印度卡利卡特国立技术学院；Deepalekshmi Ponnamma，卡塔尔大学；Aiswarya Bhaskar，印度卡拉库迪中央电化学研究中心；B...

Biomedical Physics Engineering Express（BPEX，生物医学物理与工程快讯）是一个包容性强、国际化、多学科的期刊，专注于物理学和/或工程学在医学和/或生物学中的应用。 过去十年间，BPEX期刊发表了众多创新研究，涵盖生物医学工程、生物物理学和医学物理学等交叉领域。这一里程碑不仅彰显了期刊推动科学知识发展的承诺，也见证了其在促进跨学科合作方面的重要贡献。我们期待未来更多突破性的发现！ 我们特别整理了一份过去十年间的精彩文章，祝您阅读愉快！ 如果您想了解更多关于BPEX期刊的主题范围及进行投稿，您可以点击此处链接查看期刊主页。 亮点文章 PAPER | OPEN ACCESS VHEE beam dosimetry at CERN Linear Electron Accelerator for Research under ultra-high dose rate conditions   This study characterizes a plane parallel ionization chamber at CERN’s CLEAR facility using a 200 MeV laser-driven electron beam. It investigates dose-per-pulse, polarity effects, and ion collection...

特刊详情 客座编辑 Jessica Gephart，美国华盛顿大学 Michelle Tigchelaar，马来西亚世界渔业中心 Leslie Roberson，澳大利亚昆士兰大学 Colette Wabnitz，加拿大不列颠哥伦比亚大学、美国斯坦福大学 Stefan Gelcich，智利天主教大学   主题范围   Blue foods – which have long been cornerstones of economies, livelihoods, and cultural practices worldwide – encompass a wide diversity of species that are captured or cultured across a range of methods and scales in freshwater, brackish, and marine environments....

特刊详情 客座编辑 Elodie Claire Strupiechonski，墨西哥工程和工业发展中心 Gonzalo Ramirez-Garcia，墨西哥国立自治大学应用物理与先进技术中心 Eden Morales-Narváez，墨西哥国立自治大学应用物理与先进技术中心   主题范围 The International Symposium on Sensors (ISENS 2025) is being held on May 6–8, 2025 in Queretaro, Mexico. This event is dedicated to showcasing the latest advancements in sensor technologies, and brings together international experts in the field. Photonic sensing is revolutionizing how we detect,...

Over the past 3 decades, phononic crystals experienced revolutionary development for understanding and utilizing mechanical waves by exploring interaction between mechanical waves and structures. With the significant advances in manufacture technologies from nanoscale to macroscale, phononic crystals attract researchers from diverse disciplines to study abundant directions such as bandgaps, dispersion engineering, novel modes, reconfigurable control,...

特刊详情 客座编辑 Siobhan Maderson，英国亚伯大学 Bethan Mead，英国利物浦大学 Saher Hasnain，英国牛津大学   主题范围 This special issue marks the 10th anniversary of the Milan Urban Food Pact (MUFPP). This is a pivotal moment to assess progress on the urgent need for urban food system transformation, and plan for the next decade of urban food research, practice and policy. With...

IOP出版社每月从年度重点期刊中精选两个主题的研究文章供大家阅读，本月的主题为Catalysis/Photocatalyst和Machine Learning/AI。这些文章体现了IOP期刊的高质量和创新性，并呈现了一些受关注的研究工作。欢迎大家阅读下载！您可以扫描下方二维码，查看IOP出版社材料、数学与计算领域和工程领域的最新资讯；还可以点击此处链接，订阅该领域的最新研究进展以及相关期刊的最新信息。   材料： 数学与计算： 工程： 精选文章 Catalysis/Photocatalyst 2D Materials MXenes: exploiting their unique properties for designing next-generation thermal catalysts and photocatalysts Joshua O Ighalo, Morgen L Smith, Ahmed Al Mayyahi and Placidus B Amama   Journal of Physics: Condensed Matter Fermi level pinning in metal oxides: influence on photocatalysis and photoelectrochemistry D Mamedov, S...

Plasma-based cancer therapy presents a novel approach to treating oncologic diseases. One promising application is post-surgical plasma treatment to reduce the risk of local recurrence after tumor resection. However, a major challenge in the post-surgical treatment using plasma is the limited experimental evidence. This study provides in vivo evidence demonstrating that streamer discharge can significantly...

特刊详情 客座编辑 Enrico Zio，法国国立巴黎高等矿业学院、意大利米兰理工大学 刘宇，电子科技大学 Run-Zi Wang，日本东北大学 Yan Shi，德国汉诺威大学 Si-Feng Bi，英国南安普顿大学 夏侯唐凡，电子科技大学   主题范围 Reliability and safety are crucial attributes of system operation. The supporting theories and methodologies to deal with complex systems in varying and extreme environments differ significantly from those applied in traditional environments. Extreme environmental conditions such as ultra-high pressures, extreme temperatures...