科普文章

本篇研究来自大连理工大学高威帷和赵纪军课题组。本文总结了代表性的GW准粒子能量计算的数值方法，归纳了这些方法的出发点、设计思路和它们在零维及二维材料计算研究中的应用。 文章介绍 Numerical methods for efficient GW calculations and the applications in low-dimensional systemsWeiwei Gao（高威帷）, Weiyi Xia（夏威仪）, Peihong Zhang（张培鸿）, James R Chelikowsky and Jijun Zhao（赵纪军） 通讯作者： 高威帷，大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室 赵纪军，大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室   GW近似是一类基于量子多体微扰理论的成熟的计算方法，能够以较可靠的精度（约0.1到0.2电子伏特）计算弱关联物质体系的电子结构性质，被广泛应用于物质准粒子性质的定量计算。近20年来，随着石墨烯、团簇和纳米线等低维体系的成功制备和应用，科学界和工业界对低维物质体系的基本性质和应用产生了强烈兴趣，GW近似计算方法也因此被应用于低维物质体系的计算模拟研究中。因为GW近似方法的计算量大（其计算复杂度高于常用的密度泛函理论方法），科学家们提出了许多新的数值计算方法，用于提升GW方法的计算效率，尤其是应用于低维体系计算研究中。   基于近期的相关研究进展，作者在这篇综述中主要介绍了： 1.     物质中准粒子的概念，准粒子能量的GW近似计算方法如何从Hedin方程组得到。 2.     基于GW近似的第一性原理计算方法的基本计算流程和相关的基本概念。 3.     几类主流的GW计算软件的实现方法，它们的优劣势。这几种方法包括： 3.1. 基于平面波基组和能带求和的方法； 3.2. Stochastic GW（随机GW）算法； 3.3. 基于线性响应含时密度泛函理论或Sternheimer方程的方法； 3.4. Space-time GW方法。 4.     针对低维物质的计算研究，新发展出来的一些计算技巧和算法等： 4.1. 截断库伦相互作用（Truncation of Coulomb interaction）；...

Magnetic graphene enabled tunable microwave absorber via thermal control这一文章于2018年发表在IOP出版社旗下期刊Nanotechnology（NANO) 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——秦发祥教授，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？ 这篇论文研究了石墨烯的微波吸收性能。我初次研究石墨烯始于2011年在法国与Christian Brosseau教授一起撰写的一篇关于用于微波吸收的碳质材料的综述论文。当时，我注意到，与碳纳米管、纤维和石墨等其他碳材料相比，很少有论文研究石墨烯。我做了详细的文献综述，幸运地发现，我的这一想法，即利用掺杂的方法使石墨烯具有磁性以获得更好的衰减能力和阻抗匹配，还没有被写入论文。我的一个博士生开始探索这个课题，并就此发表了一系列论文，包括这篇被引用次数最多的论文。随后，更多的研究人员开始研究石墨烯的微波吸收性能，每年都有许多关于这个主题的论文发表，我的研究成果成了热门引用源。   2. 您认为有哪些因素促使这篇文章取得成功？ 传统的微波吸收方法往往涉及多材料体系，尤其是介电和磁性成分的复合材料。虽然这可以实现强吸收，但牺牲了轻量化要求，并使得重叠吸收机制变得更复杂，这在实验上难以区分。我们通过掺杂而非合成的方法来制造磁性石墨烯的想法帮助我们实现了平衡的整体属性，包括重量轻、薄、宽频带和强吸收。因此，在我们的研究中提出的这一策略对引用我们论文的研究者来说是有用的和有启发性的。   3. 您目前在做什么研究？您对该研究领域的未来有什么看法？ 我的很大一部分工作是开发新的微波吸收材料和结构。该领域面临的瓶颈是缺乏对不同规模的结构-性质关系的理解，就像没有水源的田地会干涸一样。因此，我认为我们应该不遗余力地通过理解微波吸收材料的基本结构-性能关系，从而归纳出设计原则。我还认为，在新型吸波材料的开发中，应重视超材料的设计方法。 我最近提出了材料结构一体化的方法以充分利用材料和结构优点（J. Phys.: Condens. Matter 34 (2022) 115701)，该论文也发表在英国物理学会出版社期刊上，可以作为该领域未来重要发展方向的参考。   4. 您对同研究领域的其他研究人员有什么建议？ 我的主要建议是要找到问题的根源。这个领域每年都有若干篇论文发表，但其中很少涉及我上面提到的极具挑战性的基本问题，这个问题可能需要数年才能解决。但是，在我看来，所有的努力都是值得的。 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。

特刊详情 客座编辑 吴建达，上海交通大学 管习文，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院 Zhe Wang，多特蒙德工业大学 主题范围 Characterizing the ground state ordering is one of the key themes in the study of strongly-correlated systems, a goal usually achieved in terms of an appropriate set of order parameters. While valuable knowledge on the ground states is achieved in this way, an enormous amount of information is...

IOP出版社旗下期刊Physics in Medicine & Biology近日宣布复旦大学附属肿瘤医院放疗中心胡伟刚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 胡伟刚  研究员 复旦大学附属肿瘤医院放疗中心 胡伟刚，博士，研究员，博士生导师。研究方向：自动计划和勾画，放疗全流程管理，运动管理，人工智能辅助放疗决策等。复旦大学附属肿瘤医院放疗中心副主任。清华大学生物医学工程硕士学位，2015年获复旦大学博士学位，现为中华医学会放射肿瘤治疗学分会委员、中华医学会放射肿瘤治疗学分会第十届放射物理学组组长、中华医学会放射肿瘤治疗学分会数据智能学组委员、中国医师协会放射肿瘤治疗医师分会肿瘤放疗人工智能与大数据学组副组长、中国抗癌协会肿瘤放射治疗专业委员会委员、中国生物医学工程学会医学物理分会青委会主任委员、中国生物医学工程学会医学物理分会秘书、中国医学装备协会放射治疗装备与技术专业委员会常委、上海市医学会放射治疗学分会委员兼秘书、上海市医学会放射治疗分会放射物理学组组长、上海市抗癌协会放射治疗专委会副主任委员、美国医学物理学家学会（AAPM）会员、Associate editor of Medical Physics。2009-2010年赴美国加州大学旧金山分校放疗科作专题研究工作，获杰出表现奖。2013年赴德国学习质子重离子技术。以第一和通讯作者发表SCI文章40多篇。主持国自然面上和青年基金各一项。申请专利6项，软件著作权2项。 期刊介绍 Physics in Medicine & Biology 2021年影响因子：4.174  Citescore：6.6 Physics in Medicine & Biology（PMB，《医学和生物学中的物理学》）由IOP出版社和医学物理与工程研究所（IPEM）合作出版，内容包括：放射物理学；辐射剂量学（电离和非电离辐射）；生物医学成像（如X射线、MRI、超声、光学，核医学）；图像重建和动力学建模；图像分析和计算机辅助检测；辐射医学应用；疗法（包括非电离辐射）；生物医学光学；辐射防护；放射生物学等。

特刊详情 客座编辑 徐骏，南京大学 John Robertson，英国剑桥大学 张晓丹，南开大学 林媛，电子科技大学 郭宇铮，武汉大学 余林蔚，南京大学 主题范围 In collaboration with the 29th International Conference on Amorphous and Nano-Crystalline Semiconductors (ICANS), this Focus Collection aims to showcase the latest progresses and exciting breakthroughs and ideas, on the topics of amorphous and nanocrystalline thin film or other nanostructure materials. The 29th International Conference on...

特刊详情 客座编辑 朱融融，同济大学生命科学与技术学院 Letao Yang，美国哥伦比亚大学 Xuhua Wang，浙江大学医学院   主题范围 Repair and regeneration of damaged neural tissue following injury and disease presents a major challenge for healthcare systems worldwide. Biomaterials approaches offer an important treatment modality for clinical and scientific research of neural diseases. Biomaterials possess outstanding physicochemical properties and excellent biological control. They can be designed...

特刊详情 基于NASA GISS表面温度分析（GISTEMP v4; https://data.giss.nasa.gov/gistemp/）显示，相比1951-1980年间，1991-2020年间全球表面温度异常。 客座编辑 Karen Smith, 加拿大多伦多大学士嘉堡校区 Nicole Feldl, 美国加州大学圣克鲁兹分校 Rodrigo Caballero, 瑞典斯德哥尔摩大学 Patrick Keys, 美国科罗拉多州立大学 主题范围 北极正在经历着快速而深远的环境变化。这一变化不仅对生活在遥远北方的人们及其他生物群体产生了深远的影响，而且也对低纬度的天气和气候产生了较大的影响。人为引起的气候变化对北极的影响尤为严重，使其变暖的速度比全球平均变暖速度高出1-3倍。我们称这种现象为“北极放大效应”。提高对北极气候过去和未来将如何变化的认识，对于有技巧地进行中短期环境预测和区域恢复力规划至关重要。 虽然我们已经对气候反馈机制了解了很多，这些反馈机制驱动了北极地区对大气二氧化碳浓度增加的响应，但在反馈机制之间的耦合、不同强迫因素和反馈机制的相对作用以及局地与远程过程之间的相对作用方面仍存在一些悬而未决的问题。因此，这个专刊旨在收集(但不限于)以下领域的研究: Rapid adjustment and feedback interactions, nonlinearity and reversibility, The role of remote atmospheric and oceanic processes, Mechanisms driving seasonality in Arctic amplification, Arctic amplification under non-CO2 forcings, particularly regional sources of emissions, such as black...

特刊详情 客座编辑 張勝雄，台湾中原大学 Xiangbo Meng，美国阿肯色大学 Jian Liu，加拿大英属哥伦比亚大学 蔡東昇, 台湾中原大学 王新炜，北京大学 莊家翔，台湾中原大学 陳政營, 台湾明志科技大学 李爱东，南京大学   主题范围 It has becoming increasingly important to manipulate material growth accurately at both atomic and molecular level for many emerging applications. To this end, many techniques have been delivered, such as atomic and molecular layer deposition (ALD/MLD), molecular beam epitaxy...

IOP出版社旗下期刊JPhys Photonics近日宣布北京大学张青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 张青  研究员 北京大学 张青，北京大学工学院材料科学与工程系特聘研究员，博士生导师，博雅青年学者。2005年在中国科学技术大学材料科学与工程系获得学士学位，2010年在清华大学物理系获得博士学位，2011年1月-2016年4月在新加坡南洋理工大学物理与应用物理系从事博士后研究工作。2016年加入北京大学工学院材料科学与工程系。长期从事低维半导体材料、光谱物理与微纳光子器件的研究工作，在半导体激子物理、光子-激子强相互作用、微纳激光等领域取得了多项原创性科研成果。迄今在Nature Photonics, Nature Materials, Nature Communications, Advanced Materials, Nano Letters, Physical Review Letters等期刊发表SCI收录论文114篇。曾获得北京市杰出青年基金、海外高层次青年人才计划，中国化学会纳米化学专业委员会纳米化学新锐奖。 期刊介绍 JPhys Photonics 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。

特刊详情 主题范围 Journal of Physics: Condensed Matter（JPCM） is proud to represent the condensed matter physics community, and as such, we are will be publishing a special issue bringing together the best early-career researchers from all areas of condensed matter physics. An emerging leader is defined as a top researcher who completed their PhD in 2012 or later (10 years...

我们很高兴推出Machine Learning: Science and Technology (MLST)期刊亮点文章合集，这些文章体现了期刊的高质量、创新性，并呈现了一些受关注的研究工作。 感谢我们所有的作者和审稿人对MLST期刊的大力支持，希望大家能够喜欢和阅读本期的文章合集。 文章合集 Graph neural networks in particle physics Jonathan Shlomi, Peter Battaglia and Jean-Roch Vlimant Abstract： Particle physics is a branch of science aiming at discovering the fundamental laws of matter and forces. Graph neural networks are trainable functions which operate on graphs—sets of elements and their pairwise relations—and...

特刊详情 客座编辑 董永康  教授 哈尔滨工业大学 董永康，哈尔滨工业大学教授，博士生导师，科技部国家重大科学仪器设备开发专项项目负责人，国家级青年人才，可调谐激光技术国家级重点实验室副主任，科技部金砖国家光子学工作组光子传感器方向负责人，光学工程学会理事，中国光学工程学会光纤传感技术应用专家工作委员会青委会主席，国际著名期刊Optics Letters编委（topical editor），Photonic Sensors编委，《激光与光电子学进展》编委，中国激光杂志社青年编辑委员会委员，光纤传感Focus公众号创始人。从事分布式光纤传感的基础研究、技术研发和工程应用，取得了多项创新性的研究成果，并已成功应用到一些国家重大工程中。在Light: Science and Applications、Optica、Opto-Electronic Advances、 Photonic Research、Opitcs Letters、Optics Express等国际权威期刊发表论文110余篇，爱思唯尔高被引学者，获国际发明专利1项，国家发明专利20余项，获得黑龙江省自然科学一等奖，陕西省科技进步一等奖和中国光学工程学会技术发明一等奖，主持科技部国家重大科学仪器设备开发专项“分布式光纤应变监测仪”、国家自然科学基金等项目10余项，研发的“高性能分布式布里渊光纤温度和应变分析仪”综合指标居于国际领先水平，获得2020年度中国激光行业“光环奖”。   樊昕昱  教授 上海交通大学 樊昕昱，上海交通大学长聘教授，博士生导师，国家青年特聘专家。上海交通大学本科（2000年）和硕士（2003年），东京大学博士（2006年）。2006年加入日本电信电话公司（NTT）研究所，2012年归国任上海交通大学研究员，2019年升任长聘教授。目前主要研究方向为光纤传感及光精密测量技术。共发表学术论文二百余篇，在国际会议上做主旨报告及特邀报告三十余次。主持及参与国家重点研发计划、国家自然科学基金委项目、上海市浦江人才计划、上海市科技创新行动计划高新技术领域项目等二十余项。担任中国光学工程学会理事、光纤传感技术专委会常务理事。担任Opt. Exp.期刊客座编辑、Chin. Opt. Lett.期刊编委、Sensors期刊专题编辑，中国激光杂志社青年编辑委员会委员。曾获2020年度教育部技术发明一等奖，以及2020年度中国电子教育学会优博指导教师奖。 主题范围 在基于光子学的各类传感技术中，光纤作为重要传感媒介发挥着非常重要的作用。经过多年发展，从基础理论研究到高性能产品的实际应用，光纤传感技术日益展示出其先进性和不可替代性。为了增进光纤传感领域科研工作者的交流，本期特刊将提供平台发表与先进光纤传感技术相关的最新科研及应用进展。 这些研究和应用将涵盖诸多领域，包括经过实验平台验证的新概念新方案，以及接近市场化的完整传感系统。 涵盖主题包括但不限于： 基于光纤的物理、机械和电磁传感器 基于光纤的化学、环境、生物和医疗传感器 基于光纤的干涉型、偏振型传感器 基于微纳结构的光纤传感器 基于光纤的分布式、多路复用传感器，以及传感器网络 基于光纤的环境监测、安防以及工业应用 基于光纤传感的智能结构 光纤传感方向的新技术   投稿流程 特刊文章与MST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，在“文章类型”中选择“特刊文章”，并在“选择特刊”的下拉框中选择“Advanced Fibre-Optic Sensing”。 投稿截止日期：2023年3月31日。 期刊介绍 Measurement Science and Technology 2021年影响因子：2.398  Citescore: 3.7 Measurement Science...