BiSe是近年来发现的具有超低本征晶格热导率材料，显示出比传统的Bi₂Se₃更高的热电性能潜力。本文采用真空热蒸发法制备了具有(00l)取向生长的N型纯相BiSe纳米晶薄膜，并通过Sb共蒸发，制备得到不同掺杂浓度的Bi_1–xSb_xSe热电薄膜。对薄膜样品物相、形貌、组份、晶格振动、化学价态及电输运性质进行了表征。结果显示，Sb进入到BiSe晶格中取代了Bi原子的位置，而Sb原子与Bi原子之间的金属性差异使得掺杂后的样品载流子浓度下降，塞贝克系数上升。同时，随着Sb掺杂浓度的增大，组成薄膜的纳米晶粒尺寸减小，薄膜面内形成更加致密的层状结构，有利于载流子输运,导致样品的载流子迁移率由13.6 cm²/(V·s)显著提升至19.3 cm²/(V·s)。受到Seebeck系数与电导率的综合作用，Bi_0.76Sb_0.24Se薄膜具有2.18 μW/(cm·K²)的室温功率因子，相对于未掺杂BiSe薄膜功率因子得到提升。本工作表明BiSe基薄膜在近室温热电薄膜器件中具有潜在的应用前景。

图6 Bi_1–xSb_xSe纳米晶薄膜(x = 0, 0.15, 0.24, 0.35)在不同温度下的 (a) 载流子浓度；(b) 迁移率；(c) 面内电导率；(d) 塞贝克系数；(e) 功率因子。

本文通过真空蒸镀法制备了N型Bi_1-xSb_xSe纳米晶薄膜，XRD、拉曼和 XPS分析了 Sb 在 BiSe 晶格中的占位情况，Sb的掺杂诱导了薄膜样品微结构的变化,在面内方向，纳米晶粒间易形成紧密的层状堆积，有利于载流子输运以及迁移率增加，电导率在载流子浓度降低时仍能保持较高的值，最终导致功率因子提升，室温下 Bi_0.76Sb_0.24Se 薄膜样品中功率因子可达2.18μW/(cm·K²)。本文研究结果具有创新性，为热电材料领域提供了重要参考。

以石墨烯为基质构筑的纳米孔隙存在两种壁面结构，水滴浸润纳米孔隙在微流动方面至关重要。本文鉴于实验报道的石墨烯结构，构建了两种石墨烯纳米孔隙，利用全原子分子动力学模拟方法研究了纳米水滴浸润两种纳米孔隙。发现两种不同排列石墨烯构筑相同尺度的纳米孔隙展现出完全不同的浸润特点，一种是放置在纳米孔隙入口处的水滴会自发浸润孔隙，另一种是水滴完全不会浸润孔隙。通过分析两种纳米孔隙结构，总结出了产生上述现象主要归因于纳米孔隙内外表面的润湿性差异。建立了纳米孔隙内外表面完全一样的结构，构建了水滴浸润纳米孔隙的润湿性相图，给出了水滴浸润纳米孔隙的一般性规律。

图7  (a) 表面调节因子λ与表面接触角的函数关系，插图为纳米孔隙的初始构型(不含水滴)；(b) 浸润相图，即纳米孔隙界面调节因子λ_A与壁面调节因子λ_B对水滴浸润纳米孔隙的影响，插图Ⅰ和Ⅱ分别代表该区域的最终浸润状态。

本文以石墨烯为基质，构筑了两种特性的纳米孔，开展相应研究，发现了不同性质的现象，讨论细致数据量充足，具有很好的创新性和研究价值，尤其是建立了普适性相图，对非石墨烯纳米孔隙中的浸润特征也有很好的指导意义。

在星光III (XGIII)装置上发展了一种基于质子照相的材料动态密度测量方法，该方法以星光III装置皮秒激光打靶产生的质子作为质子源，对在星光III装置纳秒束冲击加载下的晶格泡沫的密度分布进行诊断，利用蒙特卡罗模拟方法对照相结果进行反解获得晶格泡沫的密度。利用该方法，成功获得了冲击加载5.2ns 后晶格泡沫以及其中冲击波的质子照相图像。通过图像反解，获得了冲击加载下晶格泡沫的密度分布，在冲击波前沿位置，晶格泡沫的密度由于压缩而增大了约20倍；同时，通过对照相结果的反解，还给出了冲击波在晶格泡沫中的传播速度，约40 km/s。利用金刚石台阶客体对该方法的相对密度分辨率和空间分辨率进行标定，实验结果表明两者分别好于4%和12 μm。为了进一步提升星光III装置质子照相的密度和空间分辨率，提出了一种利用选能器获得准单能质子束进行照相的方法，并使用蒙特卡罗程序对该方法的分辨率进行了模拟验证。模拟结果显示，使用单能质子束能将相对密度分辨率提升至1%以上。通过上述实验以及模拟工作，在星光III装置上建立起了针对快过程(纳秒尺度)、高压力(近百GPa)条件下的材料动态密度诊断能力。

图1  (a) 实验布局示意图；(b) RCF堆栈获得的质子角分布；(c) 汤姆孙谱仪测得的质子能谱。

文章报道了星光III 装置上开展的利用激光质子照相技术对纳秒激光动态加载下的材料密度诊断实验研究，获得了冲击加载下材料的密度分布，且密度分辨率和空间分辨率分别好于4% 和12um，并进一步提出了提升照相结果信噪比的方法。此工作表明该团队已建立起针对纳秒尺度过程、 近百 GPa高压力条件下的材料动态密度诊断能力。

铱元素是测量中子能谱的优质活化探测器。本文围绕¹⁹¹Ir(n,2n)¹⁹⁰Ir反应截面开展了实验研究，在PD-300中子发生器DT中子源上采用活化法以⁹³Nb(n,2n)^92mNb反应截面为标准进行了14 MeV附近9个能点的¹⁹¹Ir(n,2n)¹⁹⁰Ir反应截面测量，活化产物采用高纯锗探测器进行了测量，获得了13.40—14.86 MeV范围内¹⁹¹Ir(n,2n)¹⁹⁰Ir第2激发态截面σ_m2，¹⁹¹Ir(n,2n)¹⁹⁰Ir基态与第1激发态之和的反应截面σ_g+m1、总反应截面σ_g+m1+m2和截面比σ_m2/σ_g+m1等实验数据，实验不确定度在3.4%—3.5%，其中，14 MeV对应σ_m2 = (136.05 ± 4.93) mb，σ_g+m1 = (1972.35 ± 67.06) mb，σ_g+m1+m2 = (2108.40 ± 71.99) mb，截面比σ_m2/σ_g+m1 = 0.0690 ± 0.0024。实验结果与文献数据及ENDF/B-VIII.0 和JEFF3.0/A数据库评价数据进行了比较，结果表明：第1激发态与基态截面之和σ_g+m1实验结果与文献数据取得了较好的一致性，ENDF/B-VIII.0数据库评价数据与本工作所得¹⁹¹Ir(n,2n)¹⁹⁰Ir总反应截面σ_g+m1+m2实验数据较好地符合，对文献数据分歧情况进行了分析和澄清；本实验结果与文献数据相较有更高的测量精度，本研究结果可为核数据评价相关工作提供重要参考。

图11  σ_g+m1+m2与文献及评价数据的比较。

本论文测量了14MeV附近¹⁹¹Ir(n,2n)¹⁹⁰Ir反应截面，该数据对于核工程及应用，已经探测技术的发展有十分重要的意义。论文中提及的实验方法及手段都比较科学，实验数据的得出也是合理的，有较好的科学意义。

外尔半金属Td-WTe₂是一种新型的拓扑量子材料，具有很强的自旋轨道耦合作用和独特的拓扑能带结构，被认为是一种非常有潜力的自旋电子材料。通过构造WTe₂/Ti异质结构，能够解决原本在WTe₂上无法直接制备出具有垂直磁各向异性铁磁层的难题。与现有半导体工艺相兼容，器件集成需要经受高温处理过程，因此WTe₂/Ti的热稳定性对于实际器件制备和应用至关重要。然而，WTe₂/Ti界面的热稳定性目前仍然不清楚。本文利用显微拉曼散射技术系统研究了不同温度退火后的WTe₂/Ti异质结的热稳定性，发现WTe₂和Ti的界面热稳定性与WTe₂纳米片的厚度相关，WTe₂纳米片厚度适当增加，WTe₂/Ti异质结更加稳定。此外，高温退火会导致更加强烈的界面反应，在473 K退火30 min后，WTe₂ (12 nm)与Ti发生明显界面反应，生成Ti-Te化合物，该现象与高分辨透射电子显微镜测量和元素分析结果高度一致。研究结果为进一步探究WTe₂2/Ti界面对于自旋轨道转矩效应的影响提供有用信息，激发基于WTe₂等拓扑材料的低功耗自旋器件研究。

图4  不同温度退火的WTe₂ (12—32 nm)/Ti异质结的室温拉曼光谱。(a) WTe₂ (12 nm)/Ti异质结分别在制备态和323—523 K退火后的非偏振拉曼光谱图；(b) WTe₂ (12 nm)/Ti异质结在473 K退火后界面反应生成Ti-Te化合物的非偏振拉曼光谱放大图；(c) WTe₂ (32 nm)/Ti异质结分别在制备态和 323—523 K退火后的非偏振拉曼光谱图；(d) WTe₂ (12，18，19，20，32 nm)/Ti异质结退火后界面生成Ti-Te的拉曼峰峰强随着退火温度的变化曲线。

本文工作对于制备WTe₂/Ti异质结构，高效调控磁矩的方向，未来构筑拓扑自旋电子学器件具有一定的意义。

本文提出了一种具有三个电容耦合量子点的四端混合驱动制冷机模型，该模型可以通过最高温的热库注入的热能和偏置电压输入的功率共同驱动来实现对低温库的制冷。基于主方程理论，分别导出了弱电容耦合和强电容耦合情况下三个量子点与四个库之间的电荷流和热流的表达式。数值模拟了制冷率与制冷系数之间的热力学性能特征曲线，在最大制冷率条件下对制冷机的主要性能参数进行了优化。最后，比较了该制冷机在强电容耦合和弱电容耦合情况下的性能。

图1  (a) 基于三量子点耦合的四端制冷机的示意图；(b) (a)中装置的等效电路图。

本文研究结果具有一定的应用前景，所得结论对微纳米热电器件的研究具有重要的科学意义和学术价值。

随着高速信息时代的来临及信息量的爆炸式增长，对信息处理速度提出了更高的要求，光子储备池计算系统成为了解决方案之一。短光子寿命易于提升光子储备池计算系统的响应速度而有助于实现更高速率的信息处理。激光器内腔长度会影响光子寿命，同时还影响了激光器输出进入不同动力学状态时所需的相关参数值。因此，本文研究了不同内腔长度(120—900 μm)对基于分布式反馈激光器的储备池计算系统性能及相关参数空间的影响。结果表明，当内腔长度在120—171 μm范围内，系统可低误差处理20 Gbps速率的信息；内腔长度介于120—380 μm之间时、较大的频率失谐及少量虚拟节点数(50)，仍可使系统具有良好的预测效果；内腔长度较短时，反馈强度与注入强度组成的高性能参数空间可提高22%—40%。

图1  基于半导体激光器的延时型储备池计算系统示意图。

文章根据短光子寿命有助于提高RC系统信息处理速率这一特性，通过激光器内腔长度对光子寿命的影响，分析了不同内腔长度激光器输出进入不同动力学状态时所需的相关参数值，研究了不同内腔长度对基于分布式反馈激光器的RC系统性能及相关参数空间的影响。仿真结果非常有意义，分析合理，为该系统的实际应用提供了有价值的参考。

在稳态近似下，通过构建三能级体系碰撞辐射模型，解析研究了电四极(E2)跃迁对等离子体中离子能级布居的影响。研究发现，随着原子序数增加，E2跃迁速率逐渐增强，E2跃迁在低电子密度条件下对离子能级布居的影响愈发显著。进一步地，以电子束离子阱中类铁钼(Z = 42)和铀(Z = 92)等离子体为例，数值求解了包含不同退激通道的离子能级布居。在此基础上，分析了考虑E2退激通道导致的能级布居变化对基组态磁偶极(M1)跃迁线强比的影响，并指出在利用高离化态离子M1跃迁线强比进行等离子体电子密度诊断时E2退激发通道的重要性。

图3  类铁钼离子(a)和铀离子(b)处于基组态3d⁸能级的离子布居对密度的依赖关系，图中的数字(0，1，2，···)对应于图1中类铁钼离子和铀离子的能级序号。

本文针对能级布居的速率方程求解中电四级跃迁影响开展理论研究。从简单的三能级原子模型到复杂的类铁EBIT等离子体，通过解析求解和数值模拟深入讨论了不同电子密度下E2跃迁对布局及基组态内M1跃迁线强度的影响，分析了相关的物理规律。此外，文章指出了在求解速率方程中包含E2跃迁对重元素中M1线强比有着不可忽略的贡献，并应在利用M1线强比诊断等离子体电子密度时予以考虑。本文中使用的理论方法和计算结果可信，作者详尽解释了相关物理问题，论文结构合理，对利用原子光谱诊断等离子体电子密度有一定的借鉴意义。