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[转载]CPB封面文章和亮点文章 | 2020年第4期

已有 210 次阅读 2020-5-19 15:25 |系统分类:论文交流|文章来源:转载

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封面文章


Electronic structure and spatial inhomogeneity of iron-based superconductor FeS

Chengwei Wang(王成玮), Meixiao Wang(王美晓), Juan Jiang(姜娟), Haifeng Yang(杨海峰), Lexian Yang(杨乐仙), Wujun Shi(史武军), Xiaofang Lai(赖晓芳), Sung-Kwan Mo, Alexei Barinov, Binghai Yan(颜丙海), Zhi Liu(刘志), Fuqiang Huang(黄富强), Jinfeng Jia(贾金峰), Zhongkai Liu(柳仲楷), Yulin Chen(陈宇林)

Chin. Phys. B, 2020, 29 (4): 047401

文章亮点介绍

多种铁基超导体的发现为研究高温超导机理提供了重要材料平台。近期,铁基硫化物(11)中的新成员FeS,由于其相比FeSe和FeTe具有较为单纯的超导性质(无相列相、磁结构等),引发学界的关注。由于其特殊合成方法,相关研究工作较为缺少。上海科技大学、上海交通大学及中国科学院上海硅酸盐研究所联合团队,利用先进的空间分辨角分辨光电子能谱和扫描隧道显微镜技术,研究了高质量FeS中的电子结构。实验揭示FeS具有与计算相符的四重对称能带结构(无相列相影响)及较强的能带重整化效应。此外,通过实空间扫描,实验发现了1x1(超导相)及√5×√5(绝缘相)两种不同的重构相共存。该工作为研究铁基超导材料提供了重要的电子结构信息,也展示了空间分辨电子结构测量手段的强大威力。

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亮点文章


High pressure synthesis and characterization of the pyrochlore Dy2Pt2O7: A new spin ice material

Qi Cui(崔琦), Yun-Qi Cai(蔡云麒), Xiang Li(李翔), Zhi-Ling Dun(顿志凌), Pei-Jie Sun(孙培杰), Jian-Shi Zhou(周建十), Hai-Dong Zhou(周海东), Jin-Guang Cheng(程金光)

Chin. Phys. B, 2020, 29 (4): 047502

文章亮点介绍

稀土烧绿石氧化物Dy2Ti2O7和Ho2Ti2O7是典型的自旋冰材料,其中具有伊辛各向异性的稀土离子占据共角连接四面体的顶点,在低温下会形成六重简并的“两进–两出”的自旋冰构型并表现出Pauling零点熵,其激发态可能是研究磁单极子的重要平台。根据“偶极子自旋冰”理论模型,通过增强最近邻磁矩间的反铁磁交换作用Jnn可能实现自旋冰态到反铁磁有序态的量子相变。先前的研究主要通过减小Dy2B2O7中B位非磁性离子的半径,即施加化学压力来增强Jnn,从而在高压下制备的Dy2Ge2O7中实现了磁单极子强关联的自旋冰。本文在高压高温条件下制备了具有烧绿石结构的Dy2Pt2O7并首次研究了其磁性和热力学行为。研究发现Dy2Pt2O7在降至100 mK时也没有形成长程磁有序,而是表现出自旋冰材料的典型特征,包括低温下自旋弛豫的热激活行为和接近Pauling零点熵的剩余熵。根据低温比热和“偶极子自旋冰”模型估算得到的Jnn不能单纯从化学压力角度得到解释,而必须考虑具有高度空间扩展性的Pt-5t2g6eg0空轨道对磁交换作用的增强效应。该工作为进一步调控自旋冰材料甚至稀土烧绿石材料的磁基态提供了新思路。

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亮点文章


Fundamental band gap and alignment of two-dimensional semiconductors explored by machine learning

Zhen Zhu(朱震), Baojuan Dong(董宝娟), Huaihong Guo(郭怀红), Teng Yang(杨腾), Zhidong Zhang(张志东)

Chin. Phys. B, 2020, 29 (4): 046101

文章亮点介绍

二维范德华(vdW)异质结在纳(光)电子器件方面具有巨大的应用潜力。其中,合适的单层vdW材料选取是关键,而材料的带隙、价带顶(VBM)和导带底(CBM)的能级位置是关键参数。准确计算获取不同二维vdW材料尤其是未知新材料的这些关键参数至关重要,但需要计算量极大的后DFT(density functional theory)方案诸如HSE,GW近似等来修正。本研究选取400余种典型的V族vdW二维材料等电子体系数据作为数据库,包括V族单质材料、二元III–VII和IV–VI族以及三元III–VI–VII和IV–V–VII族等电子体系,通过机器学习(包括线性、随机森林、支持向量等回归模型),我们发现,采用相对简单的PBE计算结果,以及材料元素的电负性、质量、亲和能、离化能等为基础参数来构建描述函数(descriptor),能快速准确地预测单质、二元甚至多元的二维vdW材料的带隙、VBM,CBM位置等重要信息,为基于二维vdW材料的纳米光电子器件的功能设计提供必不可少的理论指导。

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亮点文章


Nanofabrication of 50 nm zone plates through e-beam lithography with local proximity effect correction for x-ray imaging

Jingyuan Zhu(朱静远), Sichao Zhang(张思超), Shanshan Xie(谢珊珊), Chen Xu(徐晨), Lijuan Zhang(张丽娟), Xulei Tao(陶旭磊), Yuqi Ren(任玉琦), Yudan Wang(王玉丹), Biao Deng(邓彪), Renzhong Tai(邰仁忠), Yifang Chen(陈宜方)

Chin. Phys. B, 2020, 29 (4): 047501

文章亮点介绍

同步辐射X射线纳米显微成像技术为我们探索微观世界的奥秘、揭示自然规律提供了强大的三维、实时、非侵入、分子尺寸级高分辨检测手段。在基础研究、工业应用、医疗诊断和健康保健等领域有着广泛的应用,是解决一系列重大科技问题的国之重器。而此大科学装置的光学系统关键核心部件是聚焦/成像波带片透镜。当前的国际前沿瞄准发展100纳米、50纳米和30纳米的多尺度成像能力,以满足各种不同的需求。以满足科研应用为导向、以国家重大需求为牵引,复旦大学信息科学与工程学院陈宜方教授团队自2012年以来一直坚持对波带片透镜的攻关研制,从最初的200纳米开始,通过以电子束光刻为核心的纳米加工研发和一系列工艺创新,一直发展到100纳米,70纳米和50纳米成像分辨率水平。本文报道的50纳米分辨率软硬X射线成像的成功,是我国同步辐射光源X射线显微成像的里程碑,又是该团队最近成功实现30纳米分辨率成像的基石。目前,该团队已经在攻关20纳米分辨率的波带片透镜。

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亮点文章


Moisture-sensitive torsional cotton artificial muscle and textile

Yuanyuan Li(李媛媛), Xueqi Leng(冷雪琪), Jinkun Sun(孙进坤), Xiang Zhou(周湘), Wei Wu(兀伟), Hong Chen(陈洪), Zunfeng Liu(刘遵峰)

Chin. Phys. B, 2020, 29 (4): 048103

文章亮点介绍

面向社会需求,开发可对湿度或温度自动调节孔隙的智能织物已成为当前的研究热点。目前使用的材料大都不适合穿着,且通过工业化的天然纤维材料制备智能织物的研究较少。棉是人们最普遍使用的纺织品,2018年棉纺织品占世界纺织品的39.5%。南开大学的刘遵峰教授等人使用棉线制备了对湿气响应的人工肌肉和智能纺织品。制备过程中不用添加化学品或使用化学修饰,利用加捻技术制备了具有双螺旋结构的人工肌肉,在遇到湿气下可以自动旋转;设计的智能窗户在潮湿时可以自动关闭,干燥后可以自动打开。该研究为智能纺织领域提供了新的思路和机遇。

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