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本篇研究来自华中科技大学张新亮和李培宁课题组，探讨了扭曲混合维度MoO3结构（薄层/厚层MoO3同质结）中的横向光学力。通过调整入射光的偏振角、入射角以及MoO3的扭转角度，研究人员可以精确控制横向光学力的方向和强度，尤其在中红外频段表现出卓越的控制能力。这项研究为在纳米尺度上操控微小物体提供了一种全新的方法，具有广泛的应用前景。 文章介绍 Configurable lateral optical forces from twisted mixed-dimensional MoO3 homostructures Qizhi Yan（严其志）, Runkun Chen（陈闰堃）, Peining Li（李培宁） and Xinliang Zhang（张新亮） 通讯作者： 李培宁，华中科技大学 张新亮，华中科技大学/西安电子科技大学   研究背景： 通过电磁场与物质的动量交换，产生的光学力使得操控微小物体成为可能，并已应用于病毒捕获、单细胞操作和光力显微镜等领域。近年来，横向光学力，即垂直于光传播方向的力，受到了极大关注，它能使微小颗粒在光的入射平面上横向移动。横向光学力的产生通常与横向方向上的对称性破坏有关，这可能由散射体的几何形状或入射光场引起。为此，需要开发具有非对称电磁模式和大横向动量的结构和材料。而极化激元，尤其是双曲声子极化激元，具有强电磁场增强和高动量，能够施加较大的力。其中MoO3作为双轴二维材料，在中红外波段支持双曲声子极化激元传输，此外通过二维材料的堆叠可以打破电磁场的对称性。这些特性使其成为产生横向光学力的理想平台。   研究内容： 本研究从理论上提出并分析了在扭转的混合维度MoO3结构中产生的横向光学力。这种混合结构通过上下MoO3层之间的相互作用，生成了一种低对称性的声子极化激元。这种独特的电场和动量分布，可以产生较大且可控的横向光学力，从而更简单、高效地操控纳米颗粒。 研究通过数值模拟和理论计算，详细展示了这种横向光学力的调控能力。结果表明，通过调整MoO3层之间的扭转角度，以及改变入射光的偏振，可以精确控制横向光学力的大小和方向。在特定的入射和扭转角度条件下，声子极化激元可以实现单向传输，产生的横向光学力可达到近2×10-20 N/W·cm²，比自由空间中的光学力强约12000倍。此外，随着扭转角度的变化，声子极化激元的动量分布也随之变化，使得光学力的方向和强度可以进一步优化。 这一发现为纳米尺度上的光学操控提供了一种新的方法，特别是在操控微小颗粒和纳米制造方面展示了巨大潜力。研究还表明，通过光诱导力显微镜（PiFM）有望观察到三维光学力的效果。这种横向光学力调控技术不需要复杂的纳米制造工艺，操作简便，而且在中红外波段有效。它为非接触式操控纳米颗粒和活细胞等微小物体提供了新的技术工具。 作者介绍 李培宁  教授 华中科技大学 李培宁，华中科技大学教授、博士生导师。德国亚琛工业大学博士、西班牙CIC Nanogune纳米中心玛丽居里学者研究员。长期从事近场光学、微纳光子学研究，在Nature (3篇)、Science (2篇)、Nature Nanotechnology (2篇)、Nature Materials、Nature Photonics、eLight、 Nature Review Physics、Nature Communications (8篇) 、Science Advances等高水平学术期刊发表基础研究成果多篇。研究成果入选2018、2021年中国光学十大进展（基础研究类），入选美国光学学会“Optics in 2021”年度光学进展并被选为封面工作亮点推荐。得到多项荣誉和奖励的肯定，包括“国家优秀自费留学生奖学金”、“欧盟玛丽居里学者奖”和国家海外高层次人才计划青年项目。承担和参与国家自然基金，重点研发计划，湖北省杰青等基金，担任《香山科学会议》近场光学学科研讨会共同执行主席。   张新亮  教授 西安电子科技大学/华中科技大学 张新亮，西安电子科技大学/华中科技大学教授，国家杰出青年基金获得者，长江学者特聘教授，国家创新领军人才，美国光学学会Fellow。长期从事光电子器件与集成方面的研究工作，先后主持国家杰出青年基金项目、基金委重大国际合作项目、基金委重点基金项目、基金委重大科学仪器研制项目、国家重点研发计划项目等，发表了国际主流期刊论文350余篇，Web of Science统计引用6000余次，Google Scholar统计引用8000余次，先后主持和参与获得省部级自然科学一等奖4项。曾任华中科技大学副校长，现任西安电子科技大学校长。 期刊介绍 Journal of Optics...

特刊详情 客座编辑 Andreas Rosenkranz, 智利大学 Sana Munir, 智利大学   主题范围 This focus issue aims to shed light on 2D nanomaterials to highlight the latest advancements in rapidly evolving fields. The collection features articles on the synthesis, characterization, and application-related research using various 2D nanomaterials, including graphene, graphene oxide, MXenes, and transition metal dichalcogenides. These nanomaterials...

本篇研究来自同济大学物理科学与工程学院齐润泽课题组。本文主要介绍了用于30.4nm高次谐波选择的窄带Mg/SiC多层膜，详细阐述了这一元件的设计、制备与表征工作。通过利用布拉格定律中的高级次设计，同时优化Mg/SiC多层膜中SiC的占比，获得了带宽仅有0.71nm的窄带Mg/SiC多层膜。通过模拟，这种窄带元件可以在实际应用中获得更好的高次谐波选择性，为其他波段的类似元件也提供了设计与制备思路。 文章介绍 Narrowband Mg/SiC multilayer mirror working as high-harmonic selector at 30.4 nm wavelengthZhe Zhang（张哲）, Runze Qi（齐润泽）, Qiushi Huang（黄秋实）, Yufei Feng（冯宇飞）, Zhong Zhang（张众）, Tonglin Huo（霍同林）, Hongjun Zhou（周洪军） and Zhanshan Wang（王占山） 通讯作者： 齐润泽，同济大学物理科学与工程学院，先进微结构材料教育部重点实验室，精密光学工程技术研究所   研究背景： 高次谐波光源（High-Harmonic Generation，HHG）能够将激光波长从可见光扩展到极紫外甚至软X射线的范围，这使得高相干性的短波光源不再局限于传统的大型科学装置，如：同步辐射光源和自由电子激光等。此外，HHG光源的相干性也比同步辐射光源更好，这可以更好的实现一些科学应用，如：时间分辨和角度分辨光电子谱、相干衍射成像等。HHG光源通常会产生一系列谐波，像一把梳子，谐波之间的间隔基于泵浦光源的波长。在大多数应用中，需要选出一个谐波满足应用的单色性要求，同时还要抑制相邻谐波。目前，获取单次谐波束的方法主要有两类：一种是光栅，另一种就是多层膜。多层膜由于其效率远高于光栅而受到研究者们的关注。因此，本文针对30.4nm附件的谐波选择开展窄带多层膜研究。   研究内容： 本文针对30.4nm的高次谐波开展窄带多层膜研究，希望通过窄带宽实现更好的谐波选择。首先，利用选择不同布拉格级次以及优化SiC材料占比的方式，设计出具备窄带宽的Mg/SiC多层膜，从理论上验证了缩小带宽的可行性。其次，利用直流磁控溅射的方法，根据设计参数制备了满足不同布拉格级次的Mg/SiC多层膜。然后，利用X射线衍射仪，干涉仪以及合肥同步辐射光源的极紫外反射率计对多层膜进行了结构、力学以及光谱性能的表征。结果表明，窄带最窄的Mg/SiC多层膜（三级次）带宽仅为0.71 nm的，其光谱分辨可达λ∕Δλ=42，远高于一级次Mg/SiC多层膜（带宽约为1.26 nm，λ∕Δλ=24）。此外，发现高布拉格级次的Mg/SiC多层膜无论是从成膜情况、界面粗糙度还是力学性质等方面皆可于常规Mg/SiC多层膜（一级次）相似，这验证了窄带多层膜在实际应用场景中具备良好的可行性。 基于以上的结果，对窄带Mg/SiC多层膜在大入射角下工作情况下的光谱相应进行模拟。结果表明，在大入射角度的工作场景下，高布拉格级次的Mg/SiC多层膜在30.4 nm左右具有更好的谐波选择性。 作者介绍 齐润泽  助理教授 同济大学 齐润泽，博士，同济大学物理科学与工程学院助理教授，主要从事极紫外与X射线、中子光学薄膜元件技术及相关研究，研究成果已应用于：德国BESSY II光源，上海同步辐射光源，东莞散裂中子源，中国工程物理研究所等多家科研机构。依托极紫外薄膜元件技术，以副总工程师身份参与研制中国科学院SY01星-STURI空间载荷的研制项目。 期刊介绍 Journal of Optics 2023年影响因子：2.0  Citescore: 4.5 Journal of Optics（JOPT）出版光学方面的实验和理论研究论文，研究领域包括：纳米光子学和等离激元光子学；超构材料和结构化光子材料；量子光子学；生物光子学；光与物质的相互作用；非线性和超快光学；光的传播、衍射和散射；信息和通信光学；集成光学；光伏和能量收集。除原创性研究外，JOPT还出版专题综述，为研究人员带来高质量的内容。所有JOPT文章还提供HTML阅读模式，方便研究人员使用手机或平板进行阅读。

特刊详情 客座编辑 Patrick Ravines，美国纽约州立大学布法罗分校 Chris Brown，美国伍斯特理工学院   主题范围 This STMP special issue is dedicated to the unique surfaces that make up works of art and cultural heritage. Surfaces cover everything, and come in all sizes and shapes with a wide range of properties and functions such as appearance, friction, adhesion, heat transfer, reactivity, and many...

本篇研究来自北京信息科技大学赵明镜课题组。本文主要研究二维和三维系统中斜信息量子相干的量子不确定性关系，通过量子态的纯度和标准正交基之间的交叠解析的给出量子相干的下界。我们希望这个工作能推动高维系统中量子不确定性关系的研究，并能够应用到量子干涉以及参数估计中。 文章介绍 The quantum uncertainty relation for skew information of coherenceMing-Jing Zhao（赵明镜）, Jie Cui（崔杰） and Yuan Sun（孙源） 通讯作者： 赵明镜，北京信息科技大学   研究背景： 量子相干是由量子态叠加产生的一种物理特性，也是量子理论中的一个基本概念，它在量子信息进程以及量子生物中发挥着重要作用，因此对量子相干的刻画和量化具有重要的研究意义。量子相干的大小依赖于测量基的选择，量子不确定性关系主要研究不同测量基下量子相干之间的约束关系。我们将探索量子态的纯度和标准正交基之间的交叠对量子不确定性关系的影响。本文主要研究二维和三维系统中斜信息量子相干的量子不确定性关系，通过量子态的纯度和标准正交基之间的交叠解析的给出量子相干的下界。我们希望这个工作能推动高维系统中量子不确定性关系的研究，并能够应用到量子干涉以及参数估计中。   研究内容： 本文主要研究二维和三维系统中斜信息量子相干的量子不确定性关系，研究方法是将寻找量子不确定性关系的下界问题转化为凸函数在凸集上的最大值问题。首先，在二维系统中，我们通过量子态的纯度和两组标准正交基之间不可兼容性建立了斜信息量子相干的量子不确定性关系。该下界对于非最大混合态或不可兼容的标准正交基是严格大于0的。该下界严格优于[Quantum Inf. Process. 22, 6 (2023)]中给出的量子不确定性关系。然后，在三维系统中，我们通过量子态的纯度和两组标准正交基之间的3个交叠建立了斜信息量子相干的量子不确定性关系。本文建立的量子不确定性关系揭示了量子态的纯度和标准正交基之间的交叠对量子相干的影响。本文提出的研究方法对于其他度量的量子不确定性关系的研究有一定的借鉴作用。 图：在三维系统中，对于纯态|φ⟩=α|0⟩+β|1⟩+γ|2⟩，α,β,γ∈R，选取两组标准正交基X={|0⟩,|1,|2⟩}和Y={|y1⟩,|y2⟩,|y3⟩}，其中|y1⟩=-√2/4|0⟩+√2/4|1⟩+√3/2|2⟩，|y2⟩=-√2/2|0⟩+√2/2|1⟩，|y3⟩=√6/4|0⟩-√6/4|1⟩+1/2|2⟩。图中上面的平面是本文得到的量子不确定性关系的下界，下面的曲面是[Commun. Theor. Phys. 71, 1443 (2019)]得到的量子不确定性关系的下界。由图像可以看出本文得到的下界的优势。 作者介绍 赵明镜  教授 北京信息科技大学 赵明镜，北京信息科技大学教授，硕士生导师，长期从事量子信息的理论研究。2011年毕业于首都师范大学获得理学博士学位，曾在德国马克普朗克应用数学研究所从事博士后研究，加拿大圭尔夫大学进行学术访问。 期刊介绍 Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 2023年影响因子：2.0  Citescore：4.1 Journal of Physics A: Mathematical and...

特刊详情 客座编辑 Diego Abalos，丹麦奥胡斯大学 Klaus Butterbach-Bahl，丹麦奥胡斯大学 Jørgen Eivind Olesen，丹麦奥胡斯大学 主题范围 Thanks to the application of nitrogen (N) fertilizers, farmers tripled global crop production while the cultivated land area only increased by 30%. However, by 2050 the global food demand will further increase, and therefore the demand for N inputs and for agricultural land are expected...

本篇研究来自中国科学院大气物理研究所刘屹岷研究员课题组。本研究基于线性回归方法，定量评估了热带印度–太平洋和北大西洋海温异常、局地土壤湿度反馈以及全球增暖对2022年夏季中国东部极端高温的相对贡献。结果表明局地持续偏干的土壤湿度对7–8月极端高温的发生起着最重要的作用。本研究将有助于深化对中国东部夏季极端高温形成机制的理解。 文章介绍 Extreme heatwave over Eastern China in summer 2022: the role of three oceans and local soil moisture feedback Jilan Jiang（姜继兰）, Yimin Liu（刘屹岷）, Jiangyu Mao（毛江玉） and Guoxiong Wu（吴国雄） 通讯作者： 刘屹岷，中国科学院大气物理研究所   研究背景： 2022年夏季，中国东部遭遇了自1961年以来最强且持续时间最长的极端高温，给人民生活和社会经济的发展造成了严重影响，受到科学界的广泛关注。伴随着极端高温的发生，热带太平洋发生了拉尼娜事件，热带印度洋出现了负印度洋偶极子模态以及北大西洋有三极型海温发展。这些海温异常以及局地持续偏干的土壤湿度对此次极端高温发生发展的相对贡献尚不清楚。因此，定量评估三大洋和局地土壤湿度对中国东部夏季极端高温发生的相对贡献以及协同作用是非常有必要的。   研究内容： 本研究表明，2022年6月的极端高温主要集中在长江流域以北，其中线性趋势代表的全球增暖对温度异常的贡献约为40%，而三大洋海温异常与局地土壤湿度的协同贡献约为10%。一次次同位相天气尺度罗斯贝波的传播可能是导致此次极端高温的主要原因。 在7–8月，极端高温主要发生在长江流域，其中局地土壤湿度反馈的贡献最大，分别约为42%和66%。其次，全球增暖分别贡献了36%和28%。北大西洋三极型海温异常通过激发中纬度定常罗斯贝波列，促进中国东部上空异常反气旋的发展，对温度异常的贡献均约为10%。在7月，热带印度–太平洋海温异常通过纬向沃克环流以及起源于海洋性大陆地区的经向环流促进了中国南方下沉运动和高温异常的发展，其贡献约为10%。而在8月，该海温异常促进了西北太平洋反气旋的发展，但对温度异常的直接贡献非常小，仅为1%（图1）。   图1 2022年（a）7月和（b）8月极端高温形成机制示意图。其中百分数表示各强迫的定量贡献 本研究的创新之处在于基于线性回归方法，定量评估了三大洋和局地土壤湿度对2022年夏季中国东部极端高温的相对贡献。研究发现，持续性极端高温的发生依赖于多因子的协同作用，其中局地持续偏干土壤湿度的正反馈作用尤其不可忽视。此外，中国极端高温形成机制的季节内变化也值得关注。本研究将有助于深化对中国东部夏季极端高温形成机制的理解。 作者介绍 刘屹岷  研究员 中国科学院大气物理研究所  刘屹岷，中国科学院大气物理研究所，研究员，国家杰出青年科学基金和全国百优论文获得者，主要从事副热带天气气候动力学、青藏高原天气气候动力学、极端天气气候事件、海气相互作用以及数值模拟研究。   姜继兰  博士后 中国科学院大气物理研究所 姜继兰，中国科学院大气物理研究所，博士后，目前主要从事极端天气气候事件、海气相互作用以及复杂气候网络方面的研究。 期刊介绍 Environmental Research Letters 2023年影响因子：5.8  Citescore:...

近日，精密测量院研究员管习文和博士研究生罗佳佳，以及美国莱斯大学教授浦晗合作，在一维排斥哈伯德模型理论研究方面取得重要进展。研究人员给出了该模型的分数化自旋和电荷激发、自旋相干和非相干Luttinger液体、相互作用驱动的量子相变和量子制冷等重要的精确结果。该研究成果9月16日在国际物理学领域知名期刊Reports on Progress in Physics上发表。 文章介绍 Exact results of the one-dimensional repulsive Hubbard model Jia-Jia Luo（罗佳佳）, Han Pu（浦晗） and Xi-Wen Guan（管习文）   通讯作者： 管习文，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院   研究背景： 长期以来，描述晶格上相互作用电子的费米哈伯德模型一直是量子多体物理学中的重点研究领域，这主要是因为该模型可以用来描述普适的基本物理现象以及刻画某些量子材料的特性。最近，光晶格中的超冷原子对测量超导性和超流性等奇异现象提供了有效方法。特别是，用超冷原子成功地实现了一维(1D)精确可解哈伯德模型，例如，在费米哈伯德模型中观察到了一维自旋与电荷的动力学传播及超扩散现象。然而，理解费米子之间的相互作用是如何影响自旋和电荷的相干和非相干量子态，以及如何严格地构建相互作用驱动的量子相变、莫特绝缘体和普适热力学关系仍然是世界公开挑战性难题。在这种情况下，精确可解的一维费米哈伯德模型通常被人们期待用来为重要普适规律提供基准性参考，例如，分数化自旋和电荷激发、自旋相干和非相干Luttinger液体、相互作用驱动的量子相变和输运特性等。尽管该模型的精确解Bethe ansatz方程已有76年的研究历史，但求解1D Hubbard模型的Bethe ansatz方程仍然是众所周知的困难，阻碍了人们对其涌现的多体量子现象的认知和在量子科技的应用。   研究内容：   磁化率威尔逊系数精确刻画了一维哈伯德模型的相图。低温下不同相区对应不同常数的威尔逊系数，其仅仅由Luttinger参量、电荷和自旋的声速决定，揭示了量子液体的本质。I：真空态；II：部分填充的全极化相区；III：半填充的全极化相区；IV：部分填充的部分极化相区；V：半填充的莫特绝缘体。论文中给出了相图中符号标记处的自旋和电荷分数化激发谱。     (a) 化学势-相互作用驱动下粒子数密度的三维图，给出了相区I, 相区IV(或II)与相区V(或III)之间的相变。绿色箭头表示相区IV至相区V的相互作用驱动的量子相变；（b）为相互作用驱动的相区IV至相区V中粒子数密度的标度行为，解析与数值计算完全吻合   在该工作中，博士研究生罗佳佳在管习文和浦晗的指导下，经过4年多的科学研究，取得的主要成果如下： 1、精确获得了自旋非相干液体的重要特征，解析计算了单粒子格林函数，表明电荷自由度关联随距离呈幂律衰减，而自旋自由度关联在距离上呈指数衰减。 2、严格推导出了Luttinger液体区的热力学和磁学的普适规律、自旋非相干液体的热力学以及标度函数。 3、首次提出关于格点模型的Tan Contact（谭接触），作为其特殊的热力学量，建立了Tan Contact磁化率与密度、磁化强度和熵的变化之间的重要联系，从而提供了精确描述相互作用驱动的量子相变、Mott绝缘体、热效应和量子制冷。 这些结果为高维Hubbard模型提供了基准性参考。他们的研究方法和结果是全面的和新颖的，展现了理解量子多体物理现象的新视野。在文章接受发表后，马上引起Reports on Progress in Physics所涵盖研究领域读者的兴趣和引用，包括凝聚态物理学、数学物理学、原子和分子物理学、统计物理学、量子度量学等。针对相关研究结果，管习文于2024年受邀在物理学最具影响力的美国 “March Meeting”（美国物理三月年会）作特邀报告。 相关研究成果以“Exact results of one-dimensional...

特刊详情 客座编辑 曹良才，清华大学 桑新柱，北京邮电大学 彭祎帆，香港大学 王帆，日本千叶大学 何泽浩，首都师范大学   主题范围 3D成像与显示技术在塑造人类对真实世界的认知方面，发挥着非常关键的作用。这些技术能够大幅提升成像与显示系统在微观和宏观层面的性能表现，促使人类在观察和交互过程中获取真实世界更为详尽且精确的数据，进而深度优化我们与世界的交互体验。 在微观层面，数字全息和光学衍射断层扫描这些先进的3D成像技术，可以将细胞与组织内部的3D折射率分布进行可视化呈现，是探究生物体内部构造的有力工具；同时，这些技术具备非侵入特性，减少了成像和显示过程对生物体的干扰与损伤，为生物研究和医学探索开拓了更加安全、高效的路径。 在宏观层面，飞行时间扫描和结构光扫描等技术可以捕捉拍摄目标的完整3D轮廓，甚至可以创建精细的3D模型。当上述成像技术与光场3D显示和全息3D显示等尖端显示技术结合时，3D数据即可被真实呈现，为使用者提供身临其境的感知和交互体验。 上述成像和显示领域的开创性成果，对于制造、医疗、教育、娱乐和通信等行业具备坚实的支撑作用。这些技术可以强化用户的交互体验，为真实世界数据的获取和使用开辟出了崭新可能。例如，在元宇宙火热发展的当下，3D成像和显示作为构建数字孪生世界的核心支撑技术，已成为了连接真实世界和虚拟世界的关键桥梁。伴随着3D成像和显示技术的进步，AR/VR等三维感知交互设备有望成为下一代人机交互的关键平台，有望重塑人们与世界的互动模式，为各行业的创新变革注入强劲动力，催生一系列行业新业态与新场景，拓展人类感知与认知的边界。 此外，深度学习技术的快速发展，为3D成像和显示技术的发展注入了新的动力。深度学习技术能够提升计算机对3D数据的处理、分析和解释能力，有望提升3D成像和显示的效率和精度，这将更有利于3D成像和显示技术的应用推广。 为此，本专刊旨在为3D成像和显示领域的研究者提供分享最新研究进展的平台，征集3D信息采集、处理和展示等各方面的研究成果，并且关注这些技术在制造、医疗、教育、娱乐和通信等行业的应用。   本专刊具体关注的内容包含但不限于以下领域： 用于3D信息快速、精确获取的先进成像技术，包括数字全息成像技术、光学相干断层扫描技术和光场成像技术等。 用于3D重建的计算成像和深度学习技术，关注数值计算模型和人工智能算法在提高3D重建精度方面的作用。 用于3D数据展示和交互的尖端显示技术，包括自由立体显示、体显示、光场显示、全息显示和近眼显示等技术。 3D成像和显示技术的跨领域应用，讨论它们为制造、医疗、教育、娱乐、通信乃至元宇宙等行业带来的变革潜力。   投稿流程 特刊文章与JPhys Photonics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“Focus Issue on 3D Imaging, Optical Imaging Sensors and AR/VR”。 投稿截止日期：2024年12月31日。 期刊介绍 JPhys Photonics 2023年影响因子：4.6  Citescore: 10.7 JPhys Photonics（JPPHOTON）是一本新出版的开放获取期刊，面向物理学中应用于光子学各个领域的高质量研究。期刊包含光子学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的研究。涵盖领域包括：生物光子学和生物医学光学；能源和绿色技术应用，包括光伏；成像、检测和传感；光物质相互作用；光源，包括激光器和LED；纳米光子学；非线性和超快光学；光通信和光纤；光数据存储；光电子学、集成光学和半导体光子学；光子材料、超材料和工程结构；等离子体技术；传播，相互作用和行为；量子光子学和光学等。

本篇研究来自中国科学院城市环境研究所汪鹏课题组。本文首次溯源追踪澳中锂供应链的关联关系，全面覆盖澳大利亚已开采的硬岩锂矿，整体覆盖澳大利亚已开采的硬岩锂矿，并评估其环境影响；提供了澳中锂供应链全生命周期评估的完整清单数据，包括关键的一手工厂数据，为在数据匮乏条件下开展环境评估提供了有力支撑。 文章介绍 Environmental impacts of lithium supply chains from Australia to China Yan Feng（冯艳）, Peng Wang（汪鹏）, Wen Li, Qian Zhang, Wei-Qiang Chen and Danyi Feng 通讯作者： 汪鹏，中国科学院城市环境研究所   研究背景： 近年来，欧洲《新电池法案》和“电池护照”等法规对我国电池供应链的溯源及环境足迹评估提出了强制性要求。然而，锂作为电池关键矿产，其供应链存在流动渠道不清、环境影响不明、精细解析不足等现实挑战，导致其供应链和碳及环境足迹评估基础数据十分匮乏，阻碍了锂供应链的安全可持续管理。为此，亟需基于矿点及厂区级别的多源数据，开展锂供应链溯源及环境足迹评估。 中澳锂供应链是全球锂及电池产业的重要支撑，澳大利亚贡献了全球约47%的锂，其中98%出口至中国并在中国完成精炼。因此，追踪澳中跨境锂供应链并量化其环境影响，有助于厘清两国供应链相互依赖关系，解析碳足迹及环境影响，满足欧洲电池法规要求并推动负责任的锂供应采购。   研究内容： 1. 澳中跨境锂供应链解析及六条关键生产线分析 本研究基于澳大利亚锂矿企业年报和中国锂盐企业环评及多源公开信息，厘清了六条关键跨境锂供应链： 路线1. Greenbushes Australia-> Suining China (Gre-SN)； 路线2. Greenbushes Australia -> Qinzhou China (Gre-QZ)； 路线3. Cattlin Australia -> Yaan China (Cat-YA)； 路线4. Marion Australia ->Xinyu...

特刊详情 客座编辑 Keisuke Nansai，日本国立环境研究所 Kazuyo Matsubae，日本东北大学 Jacob Fry，日本国立环境研究所 Zhengyang Zhang，日本东北大学 Benjamin McLellan，日本京都大学   主题范围   Photo by The Climate Reality Project on Unsplash   Realizing a planetary health shaping the health of human civilisation and the Earth’s natural systems on which it depends is one of the ultimate goals towards social and environmental sustainability. Diverse activities across the...

本篇研究来自澳门大学刘宏超课题组。本文介绍了计算鬼成像这一新型光学成像技术，并针对具有镜面反射的成像场景，提出了一种自适应强度照明计算鬼成像方案。该方法通过对结构照明图案的自适应强度调整，为带有镜面反射的目标场景的图像重建提供了一个便捷、高效的解决方案，并使计算鬼成像在工业制造中针对光滑金属或陶瓷部件的检测和测量成为可能。 文章介绍 Computational ghost imaging with adaptive intensity illumination for scenes featuring specular surfaces Jiahao Xiong (熊家豪), Xuan Zhang (张玄), Ai Fu (付爱) and Hong-Chao Liu (刘宏超) 通讯作者： 刘宏超，澳门大学应用物理与材料工程研究院   研究背景： 现实场景通常包含复杂的表面结构，在利用反射光信号重建目标场景的图像时，通常会同时观察到漫反射和镜面反射两种信号成分。其中，漫反射源于目标表面下的微小凹凸结构，具有均匀反射性，能够直接反映物体的形状。镜面反射则具有明显的方向性和高强度，会在重建图像中形成高光区域，从而导致局部空间信息的丢失。传统成像方案通常将目标视为朗伯物体，在成像时，漫反射成分占据主导地位。但在一些场景下不可避免地会出现镜面反射成分占主导地位的情况。强烈的镜面反射分量会极大地压缩重建图像的动态范围，影响计算鬼成像的重建结果。因此，为了扩展应用场景，提高其实际应用能力，有必要针对具有镜面反射的目标场景，设计一种新型的计算鬼成像方案。   研究内容： 受到计算鬼成像固有的编码特性的启发，本文提出了一种针对具有镜面反射表面的目标场景的自适应强度照明计算鬼成像方案。该方法无需额外的光学元件，仅通过两轮测量就可以实现对带有镜面反射表面的目标场景的有效成像。在成像过程中，将基于第一轮测量获取的镜面区域像素的位置和强度信息，自适应调整第二轮测量中的结构照明图案的像素强度。仿真和实验结果均表明，利用该方案，可有效降低成像过程中镜面反射分量的干扰，从而使重建图像呈现出更多有意义的信息。值得一提的是，所提出的自适应强度调制方案也可以应用于其他类型的结构照明图案。如果镜面区域没有精细的轮廓形状，在第一轮测量中采用低分辨率的照明图案可进一步缩短成像时间，而不会影响重建图像的质量。 与已有的高光去除方案对比，所提出的方案直接利用计算鬼成像的重建算法来恢复图像，无需复杂的高光分离算法，降低了计算成本。同时，该方法也无需在多图像序列中进行精确的特征匹配。此外，它还不需要额外元件，避免了复杂的调整过程。该工作为镜面场景的图像重建提供了一个便捷高效的解决方案，同时拓宽了计算鬼成的实际应用范围，为工业制造中镜面零件的检测提供了一个经济可行的解决方案。 作者介绍 刘宏超  助理教授 澳门大学 刘宏超，澳门大学应用物理及材料工程研究院助理教授，长期从事鬼成像与单像素成像、超表面成像、拓扑材料等方向的研究。目前已在Science，Science Advances, Nature Communications, Light: Science & Applications, Physical Review Letters, ACS Nano, Advanced Optical...