封面文章

Strong magnon-photon coupling in on-chip CoFe/LiNbO₃ hybrid nanostructures

Jinlong Wang(王锦龙), Rundong Yuan(袁润东), Manuel Muelle, Luis Flacke, Hanchen Wang (王涵晨), Kanglin Yu (俞康麟), Junfeng Hu(胡俊峰), Fenglin Zhong(钟丰麟), Jilei Chen(陈济雷), Mathias Weiler, Matthias Althammer, and Haiming Yu (于海明)

Chin. Phys. B, 2026, 35(4): 047503

文章亮点介绍

磁振子作为自旋波的量子激发，可与微波光子、声子以及超导量子比特等实现相干耦合，从而构建兼具低损耗与多功能特性的混合信息器件。其中，磁振子与微波光子的强耦合是实现相干信息交换和量子调控的重要基础。然而，现有大多数强耦合体系通常依赖毫米甚至厘米尺度的块体磁性材料，难以满足现代集成电路对器件微型化与片上化的需求。

本文利用直接制备在铌酸锂（LiNbO₃）介质基底上的CoFe铁磁纳米线，实现了片上磁振子-光子强耦合。实验中观察到了明显的反交叉现象，在24.5 GHz附近形成约2.2 GHz的反交叉能隙。值得注意的是，该体系中的CoFe纳米线总体积仅约110 μm³，远小于传统块体磁性体系，表明单磁振子与光子的耦合效率显著提升。理论研究上结合Landau-Lifshitz方程与Maxwell方程进一步揭示了纳米线几何尺寸与局域杂散场对耦合强度的重要影响。本工作为室温条件下基于纳米磁体实现磁振子-光子强耦合提供了一种新的实现方案，有助于促进新型磁振子-光子耦合器件以及集成化低功耗信息处理技术的发展。

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Fig. 1.Schematic illustration of the hybrid CoFe/LiNbO₃ nanostructure. Microwave signals injected into the LiNbO₃ substrate generate standing‑wave photons, with the LiNbO₃ layer serving as an on-chip microwave cavity. By tuning the external magnetic field H, the magnon mode in the CoFe nanowires can be brought into resonance with the cavity photon mode, leading to pronounced level repulsion and the emergence of a 2.2 GHz frequency gap.

亮点文章

Supersolid phase in a U(2) symmetric S=1 magnet on the triangular lattice

Si-Cheng Wang(王思成) and Zheng-Xin Liu(刘正鑫)

Chin. Phys. B, 2026, Vol. 35(4): 047506

文章亮点介绍

超固相同时具有“固体序”和“超流序”的双重特征，长期以来是凝聚态物理领域备受关注的前沿课题。已有文献对超固相的实现主要集中在自旋1/2的磁性体系，而高自旋磁体由于具有更多的内部自由度并能支持更大的对称群，可涌现出更丰富的物相。本文聚焦于三角晶格上具有U(2) 对称、时间反演对称和空间反演对称性的S=1反铁磁自旋模型，采用基于CP²流形的变分方法研究了其基态相图，并结合SU(3) 线性自旋波理论以及群表示论分析了不同有序相的激发谱，揭示了该体系中包括超固相在内的复杂对称性破缺行为及其低能动力学特征。

除了传统的铁磁相、反铁磁等对称破缺相之外，本文发现一种新颖而稳定存在的SU(2)自旋超固相，相同时具有三子格固体序以及由自发破缺非交换的SU(2)对称群而产生的自旋超流序。该SU(2)自旋超固相具有两个典型的新特征：（1）相具有两支Goldstone模，不同于传统U(1)超固相仅具有一个Goldstone模；（2）磁振子谱的所有能带在整个布里渊区内都具有二重简并，该简并由反幺正的对称群保护。该工作为探索高自旋体系中的多重对称性破缺序以及更复杂的量子态提供了理论视角，也为未来在三角晶格磁性材料或量子模拟平台中实现自旋超固态等新奇物相并进行动力学研究提供了重要理论依据。

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Fig. 3. Distribution of ⟨λ^su2⟩=〈λ⁴⟩e_x+⟨λ⁵⟩e_y+⟨λ³⟩e_z and ⟨λ⁸⟩ on the sublattices for the five order phases. The ⟨λ³⟩ components of ⟨λ^su2⟩ are ommitted for clarity. The value of ⟨λ⁸⟩ is indicated by a solid dot on each site, with the radius representing the amplitude and red/blue color denoting the positive/negative sign. For the phase (VI), only the configuration at J₁ = 0, J₂ = -2 has been exhibited.

亮点文章

Manipulating the electronic structure and superconductivity of Li₂B₃C by biaxial strain

Yuhao Gu(顾雨豪), Yihao Wang(王奕淏), and Shuxian Hu(胡淑贤)

Chin. Phys. B, 2026, Vol. 35(4): 047401    

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寻找具有更高超导转变温度的超导材料，是凝聚态物理和材料科学中的重要课题。轻元素共价材料通常具有较高声子频率，而金属化的σ电子又易与晶格振动产生强电子-声子耦合，是MgB₂中较高超导转变温度的原因。LiBC及其衍生材料因与MgB2的相似性而受到关注。

应变是一种高效且“干净”的调控手段，可在不改变化学组成的前提下调节材料物性。本文基于第一性原理计算，系统研究了双轴应变对最稳定构型Li₂B₃C的电子结构与电声耦合超导电性的影响。值得注意的是，在未施加应力下，此结构尽管具有显著的金属化σ电子，其超导转变温度却非常低。我们定义描述符Δε为 B-B bridge σ-bonding能带带顶与费米能级的能量差，并在-5%至+5%的双轴应变范围内筛选满足Δε>0.05 eV的结构开展电声耦合计算。最高超导转变温度44.72 K出现在a轴+5%应变与b轴-5%应变的组合下。进一步地，我们结合结构响应与Wannier化得到的紧束缚模型参数解释了电子结构对应变的响应机制。计算结果表明，沿 a 轴拉伸或沿 b 轴压缩均可有效抬升 B-B 桥位σ成键能带，使其穿越费米能级并诱导费米面重构。最后，以最优应变结构为例，我们分析了其声子性质并讨论了其强电声耦合的物理起源。该工作为应变调控电子结构与超导电性提供了可靠的理论指导，并深化了对“通过金属化σ电子寻找高温超导”的认识。

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Fig. 1.  The screening of Li₂B₃C under biaxial strains. (a) The crystal structure of Li₂B₃C with the optimal configuration. (b) The schematic illustration of the descriptor ∆ε. (c) Map of ∆ε under biaxial strains. (d) Map of superconducting transition temperature Tc under biaxial strains when ∆ε > 0.05 eV. Phases with ∆ε < 0.05 eV are labeled with crosses.

亮点文章

Sandwich-structured long-wave infrared transparent electromagnetic shielding film using transmittance-enhanced wetting layer/Ag stacked conductive layers

Zhirui Zhang(张智睿), Yuyang Zhang(张雨阳), Le Zhao(赵乐), Zhi Wang(王植), Chi Zhang(张弛), Yao Wu(吴尧), Ruifan Li(李瑞凡), Yonghao Han(韩永昊), and Chaoquan Hu(胡超权)

Chin. Phys. B, 2026, Vol. 35(4): 046803    

文章亮点介绍

随着红外探测、遥感成像和制导等技术的发展，红外光学窗口不仅需要具备较高的长波红外透过率，还需要有效屏蔽外界电磁干扰。传统金属网格屏蔽膜虽然可以提升电磁屏蔽性能，但容易带来成像伪影，并增加加工复杂度；而连续透明导电薄膜又长期面临红外透过率与导电性难以兼顾的问题。针对这一挑战，本文提出了一种基于“增透润湿层/Ag堆叠导电层”的夹层结构设计策略，并以Bi2Se3/Ti WL/Ag/ Bi₂Se₃薄膜为模型体系，通过磁控溅射制备长波红外透明电磁屏蔽薄膜，结合红外光谱、电学测试、电磁屏蔽测试、电子显微表征和理论模拟，系统揭示了其结构优化机制。

研究结果表明，适当厚度的Ti润湿层能够有效抑制Ag的岛状生长，促进Ag形成连续导电通道，从而显著提高薄膜电导率；同时，Ti较低的光学损耗及其与Bi₂Se₃/Ag多层结构之间的导纳匹配，有助于降低体吸收和界面反射。优化后的薄膜实现了约77%的长波红外透过率、5988 S/cm的电导率，并在X波段获得约22 dB的电磁屏蔽效能，满足红外光电器件抗电磁干扰的应用需求。该工作不仅为连续型红外透明电磁屏蔽膜的结构设计提供了新思路，也为其替代传统金属网格、应用于高质量红外成像与光电防护窗口提供了有前景的材料方案。

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