拓扑半金属磷化钼(MoP)同时具有三重和二重简并费米子。为了研究其费米面以上的激发态超快动力学特性，对其进行了时间分辨超快泵浦-探测实验，获得了MoP的准粒子动力学，包含来源于电子-声子散射的快分量，寿命为0.3 ps，以及来源于声子-声子散射的慢分量，寿命为150 ps。温度依赖的研究表明，快分量和慢分量的弛豫寿命均随着温度的增加产生微小增大。同时还激发并探测到一支相干态声学支声子，其由热应力引起，频率为0.033 THz且不随温度而改变。对于MoP激发态准粒子超快动力学以及相干态声子的研究为理解该体系总体的激发态超快动力学特性以及电子-声子相互作用对温度的依赖提供了有益的实验依据。

图1 光激发载流子的弛豫过程对温度的依赖　(a)Afast, (b)τfast, (c)Afast和(d)τslow分别表示快分量和慢分量的幅值和寿命随温度的变化。红色和蓝色分别代表快分量和慢分量。

文章对MoP进行了时间分辨超快泵浦-探测实验。温度依赖的实验研究发现了该体系中电子-声子的相互作用在200K附近发生了一个转变，这可能源于该体系电子结构、声子态密度或者电子-声子相互作用带来的影响。另外，变温实验研究给出了该材料的基础超快动力学特性。该研究结果对拓扑材料MoP在新一代电子、光子、信息等器件上的潜在应用很重要。

Majorana准粒子是凝聚态物理版本的Majorana费米子。由于Majorana准粒子间的交换操作服从非阿贝尔统计，并基于此可构建更稳定的量子计算机，近年来在凝聚态物理界引起广泛关注。为帮助初学者快速理解Majorana准粒子的形成机理，本文回顾了在一维超导体-半导体异质纳米线系统中Majorana准粒子模型的提出和理论演化过程，介绍Kitaev链模型并分析了模型中各要素所起的作用。还介绍了典型Majorana 器件的构成和测量方法，并结合最新的实验进展对探测到的零能电导峰进行了分析和述评。最后对超越一维系统的超导体-半导体异质系统的实验前景进行了展望。

图1 超导体-半导体异质器件与探测到的零能电导峰　(a)−(c)NbTiN-InSb 器件与零能电导峰; (d)−(f)全外延 Al-InAs 纳米线及纯净超导能隙中的零能电导峰; (g), (h)全外延 Al-InSb 纳米线器件中量子化的零能电导峰。

本文简介了在一维超导体-半导体异质纳米线系统中的 Majorana 准粒子模型和理论演化过程，以及 Kitaev 链模型，还介绍了典型的Majorana 器件实验。最后对超越一维系统的超导体-半导体异质系统的实验前景进行了展望。文章有助于初学者快速理解 Majorana 准粒子的理论与实验进展。

在有对称性保护的条件下，拓扑能带绝缘体等自由费米子体系的拓扑不变量可以在能带结构计算中得到。但是，为了得到强关联拓扑物质态的拓扑不变量，我们需要全新的理论思路。最典型的例子就是分数量子霍尔效应：其低能有效物理一般可以用 Chern-Simons 拓扑规范场论来计算得到；霍尔电导的量子化平台蕴含着十分丰富的强关联物理。本文讨论了存在于玻色和自旋模型中的三大类强关联拓扑物质态：本征拓扑序、对称保护拓扑态和对称富化拓扑态。第一类无需考虑对称性，后两者需要考虑对称性。理论上，规范场论是一种非常有效的研究方法， 本文简要回顾了用规范场论来研究强关联拓扑物质态的一些研究进展，具体内容集中在“投影构造理论”、“低能有效理论”、“拓扑响应理论”三个方面。

图1 两个三维 SPT 拓扑响应现象示意图。

该论文对近期采用规范场论研究强关联拓扑体系的一些进展进行了综述，主要介绍了投影构造理论、低能有效理论和拓扑响应理论，基本包含了该领域的近期重要进展。

开发高效、稳定的电催化剂是燃料电池走向实用的关键。为了解决催化剂因尺寸效应引起的催化活性和稳定性之间的矛盾，采用简便的一步溶剂热法设计合成了具有一维链状结构的Pt-Ni合金纳米颗粒催化剂。链状Pt-Ni纳米颗粒由平均尺寸约为10 nm的纳米颗粒和直径约为3 nm，长度为几百纳米的纳米线组装而成，该结构具有零维纳米颗粒高的比表面积和一维纳米线高的结构稳定性优势，可显著提高甲醇氧化反应的催化活性和稳定性，其质量活性和比活性分别是商业Pt/C纳米催化剂的5.7倍和7.6倍。经1000圈循环伏安测量后仍保留91.2 %的比活性，远高于商业Pt/C的4.4%，制备的一维链状结构很好地解决了纳米颗粒催化剂在反应中的团聚问题，为获得同时具有较高催化活性和稳定性的Pt基纳米催化剂提供了新的途径，有望实现大范围工业化应用。

图1 Pt-Ni CNPs (红色) 和商业Pt/C (黑色) 的MOR性能对比 (a), (b)两种催化剂的CV曲线, 分别是ECSA和MOR; (c) 两种样品相对应的质量活性和比活性; (d) 以5 mV/s的扫描速率测得的LSV曲线, 插图是固定电流密度所需提供的电位值。

本文作者设计制备了一种一维双元PtNi纳米催化剂，该催化剂的结构具有非常鲜明的特点，由纳米线将纳米颗粒串联组装在一起，该结构不同于传统一维纳米链由纳米颗粒堆垛而成。该结构兼具了纳米颗粒高活性和纳米线高稳定性的特点，而且纳米颗粒之间由纳米线连接，将会更加有利于电子的传递，加快反应速率，同时还能改善磁性纳米颗粒在催化反应进行中容易团聚的问题。将该结构应用于催化直接甲醇燃料电池的阳极反应时，能够同时获得优异的催化活性和催化稳定性。这种新材料的成功制备及在应用中的优异表现，对Pt 基纳米催化剂广泛应用于商业化生产具有非常重要的指导意义。

作者研究了一维公度势和非公度势调制下的p 波超导量子线系统的拓扑相变。在公度势调制下，我们通过计算Z2 拓扑不变量确定系统的相图，指出系统的拓扑相变强烈的依赖于调制参数α 和相移δ 。在非公度势调制下，以α =(√5−1)/2、δ=0为例，我们计算系统的低能激发谱，Z2 拓扑不变量以及逆参与率等，发现p 波配对强度Δ∈(0,0.33)时，系统存在拓扑非平庸超导相，拓扑平庸超导相和拓扑平庸局域相的转变。而当p 波配对强度Δ>0.33时，系统存在拓扑非平庸超导相和拓扑平庸局域相的转变。

图1 在b=0.5时, 参数Δ−V 平面的拓扑相图。

同行评价

作者研究了一维公度势和非公度势调制下的p 波超导量子线系统的拓扑相变。在这篇文章中作者关注了Δ 不等于0，b 不等于0，α 分别为有理数和无理数情况下系统的拓扑相变，以及在α 为无理数时系统的局域化特性，这些参数取值是对前人工作的重要拓展，作者在本研究中得到了一些重要的结论。这些结果为关注Kiteav 链的相关研究者提供了重要参考资料。

作者最近的工作证明，利用红外和深紫外双色激光场，SF₆分子的结构信息可以通过其电离谱上的相干条纹获得。在本文中, 作者利用该方法考察了两种不同几何结构的分子离子H₃²⁺在激光场中的直接阈上电离(ATI)过程。通过与单色激光场中电离谱的比较发现，双色激光场的电离谱可以分辨分子的不同几何结构。由相干条件导出的公式可以很好地解释直接ATI动能谱和动量谱中的干涉条纹。此外，还发现通过改变分子核间距或改变激光强度可以改变电离谱的形状。由此可以推断，双色激光场诱导的ATI谱具有鉴别分子不同构型的能力，对复杂分子的几何结构成像具有一定的参考意义。

图1 在双色线性偏振激光场下两种不同几何构型的H₃²⁺分子角分辨直接ATI能谱。

文章利用H₃分子二价离子为例，计算了激光场中直接阈上电离（ATI），通过与单色激光场中电离谱的比较，发现由基频红外激光及其高次谐波产生的深紫外光构成的双色激光场中电离谱可以分辨分子的不同几何结构。这一结果的意义在于：（1）与以通常使用的时域理论不同，该工作在方法上采用了先前郭东升等人发展的频域理论，更有效地获取对应强激光场H₃²⁺不同几何结构的角度分辨的ATI能谱模拟；（2）通过理论模拟，提出了新的复杂分子几何结构成像的可能实验方法，具有较好的参考意义。

本文利用60Co γ射线，针对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor, HEMT)器件，开展了在不同偏置下器件电离辐照总剂量效应实验研究。采用1/f 噪声结合直流电学特性参数对实验结果进行测量分析，分析结果表明，受到辐照诱生氧化物缺陷电荷与界面态的影响，当辐照总剂量达到1Mrad(Si)时，零偏条件下AlGaN/GaNHEMT器件的电学参数退化得最大，其中，饱和漏电流减小36.28%，最高跨导降低52.94%；基于McWhorter模型提取了AlGaN/GaNHEMT器件辐照前后的缺陷密度，零偏条件下辐照前后缺陷密度变化最大，分别为4.080 × 10¹⁷ 和6.621 × 10¹⁷cm^-3·eV^-1。其损伤机理是在氧化物层内诱生缺陷电荷和界面态，使AlGaN/GaNHEMT器件的平带电压噪声功率谱密度增加。

图1 AlGaN/GaN HEMT器件辐照前后沟道电流归一化噪声功率谱密度随沟道电流的变化(f=25 Hz, 点线: 测量值; 实线: 拟合值)　(a)关态; (b); 半开态; (c)零偏

氮化镓是新型的第三代半导体，是一种直接带隙宽禁带半导体材料，GaN基高电子迁移率晶体管器件具有优良的物理、化学和电学性能，具有广泛的运用领域。为了使AlGaN/GaN HEMT器件能可靠地在辐射环境在应用，已有许多工作研究了器件制备工艺、结构尺寸以及辐照期间的偏置设置等对辐照性能的影响，但关于辐照前后低频噪声特性变化却鲜有报道。本工作开展AlGaN/GaN HEMT器件60Co γ 射线总剂量辐照与低频噪声相关性的研究，获得了一些有价值的数据。为AlGaN/GaNHEMT器件抗辐照加固、无损伤评价和筛选提供新的途径。

《物理学报》2020年第7期全文链接：