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专题：原子分子和材料物性数据

合金元素对钯基合金热力学和弹性性能的影响规律研究以及数据库构建

朱晗毓，种晓宇，高兴誉，武海军，李祖来，冯晶，宋海峰

物理学报, 2025, 74(24):246201

doi：10.7498/aps.74.20251058

cstr：32037.14.aps.74.20251058

钯(Pd)合金较低的摩擦系数和较好的力学性能使得其在用于长时间稳定工作的高精度仪器仪表中具备潜在优势，但是因为高昂的原料和实验成本导致基础数据缺乏，无法进行高性能Pd合金的设计。因此，本研究利用第一性原理计算了Pd的晶格常数和弹性模量，并建立Pd与Al，Si，Sc，Ti，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni等33种合金元素形成的稀固溶体模型，计算了混合焓、弹性常数和弹性模量。研究结果表明，除Mn，Fe，Co，Ni，Ru，Rh，Os和Ir外，其他合金元素都可以固溶到Pd中，元素周期表两侧的合金元素能提高Pd固溶体的延展性，其中La，Ag和Zn的作用最明显。通过差分电荷密度分析，Ag掺杂后形成的电子云呈球形分布，造成延展性提高，Hf掺杂后周围的离域程度最大，表明Hf与Pd的键合存在较强的离子性，导致Pd₃₁Hf硬度较高。本文数据集可在https://www.doi.org/10.57760/sciencedb.j00213.00186中访问获取。

图5 钯基稀固溶体合金的弹性特性   (a) 体模量；(b) 剪切模量；(c) 杨氏模量；(d) 泊松比

同行评价

本工作研究了合金元素对钯基合金热力学和弹性性能的影响规律，构建了相关基础物性数据库，为新型合金的理论设计提供重要数据参考，具有重要意义。

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专题：超快原子分子谱学仪器与测量方法

阿秒符合干涉仪与原子分子及团簇体系阿秒光电子电离延迟测量

王旭涵，欧显彬，宫晓春

物理学报, 2025, 74(24):243202

doi：10.7498/aps.74.20251166

cstr：32037.14.aps.74.20251166

孤立原子、分子及复杂体系中电子本征时间尺度演化规律及调控机理，一直是原子分子物理基础科研与量子材料前沿应用十分重要的科学问题。近二十年阿秒光脉冲产生以及阿秒度量谱学的发展，为这一科学问题的探索带来新的契机和挑战。传统飞行时间谱仪、速度动量成像谱仪等探测方式已能在极高时间能量分辨率下揭示阿秒时间尺度光电离电子发射过程中的阿秒散射相移过程，然而在多体符合测量、三维动量关联方面存在局限性，这极大限制了对多电子关联、电子-核耦合非绝热超快动力学等物理过程的探索。为实现对光电离过程中电子、离子三维动量的多维实时观测，电子-离子符合测量系统中引入了阿秒干涉仪，发展出符合干涉测量系统。本文介绍了一种结合阿秒脉冲泵浦-红外飞秒脉冲探测和冷靶反冲离子动量谱仪符合测量的阿秒符合干涉仪，该装置能够对原子分子体系中所有带电粒子碎片的动量进行阿秒时间分辨成像，从而深入探究光电离过程的动力学机制；并着重介绍了近年来阿秒符合干涉仪在原子、分子以及更复杂体系的光电离动力学研究中的应用和取得的突破性进展。

图1 阿秒干涉仪示意图。相位锁定的XUV阿秒脉冲串与NIR脉冲被聚焦到待测样品上，光电离产生了离子和电子，动量及动能随泵浦-探测延迟的变化关系被测量记录。左上角插图展示了光电离过程中边带(sideband，SB)电子的能级

同行评价

本文系统介绍了基于阿秒脉冲泵浦-红外飞秒脉冲探测技术和冷靶反冲离子动量谱仪相结合的阿秒符合干涉仪在光电离动力学研究中的应用，并对该领域的未来发展进行了总结与展望，是一篇撰写精良、内容前沿的高水平综述，具有很高的学术价值和指导意义。

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专题：超快原子分子谱学仪器与测量方法

上海软X射线自由电子激光上的复合速度成像谱仪

廖剑峰，封云飞，吴可非，陶建飞，朱文韬，黄健业，丁伯承，刘小井

物理学报, 2025, 74(24):243203

doi：10.7498/aps.74.20251176

cstr：32037.14.aps.74.20251176

时间和角度分辨的光电离实验能够跟踪原子分子的几何构型和电子态演化，这需要在自由电子激光中测量电子离子全空间角分布。本文报道在上海软X射线自由电子激光装置上的复合速度成像谱仪的首次实验结果。在263.8 eV下，用自由电子激光电离Kr和CCl₄样品，通过Andor和TPX3CAM两台相机分别获得电子动量图像与离子质谱。Kr的3p，3d，4p光电子及俄歇电子峰的强度与前人实验符合，角分布参数β与前人计算符合。同样，CCl₄分子 Cl的2p光电子、2p俄歇电子及价壳层电子的角分布也与已有计算结果符合良好。采用TPX3CAM相机测量了碎片离子的动量分布，揭示了CCl₄的光解离路径。结果表明，复合速度成像谱仪在实验中兼具全立体角收集与高分辨率优势，为自由电子激光光诱导动力学研究提供了可靠的实验平台。

图5 (a) CCl₄的飞行时间质谱；(b)—(g) 灰色区间内的离子二维动量切片

同行评价

本文详细介绍了基于上海软X射线自由电子激光装置SXFEL上的复合速度成像谱仪CpVMI的首次实验测试结果，研究了263.8 eV FEL 脉冲诱导 Kr 原子与 CCl₄ 分子光致解离过程，分析了样品的电子动量谱和离子质谱及成像等数据，指认了特征反应路径，并获得了当前FEL条件下的光电子角分布以及离子动量分布等重要实验数据。

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专题：超快原子分子谱学仪器与测量方法

液相磁瓶式光电子谱仪及其在超快动力学领域中的应用

任百惠，于尧，闫鹏宇，王孟阳，孟胜，张鹏举

物理学报, 2025, 74(24):244204

doi：10.7498/aps.74.20251130

cstr：32037.14.aps.74.20251130

液相是化学和生物反应的关键环境，由于溶剂化效应的存在，液相分子的化学、生物反应动力学表现出显著区别于气相孤立分子的演化行为。深入地研究液相分子的超快激发态动力学对于揭示复杂化学和生物过程的微观机制具有重要意义。分子激发态的制备与演化通常发生在阿秒至皮秒的时间尺度，光电子能谱不仅能够表征激发态分子的电子结构，对分子构型的演化也很敏感，被广泛用来研究激发态分子的超快动力学过程。磁瓶式光电子谱仪、液体微束装置与高次谐波技术的结合，可以在高真空条件下直接测量出射电子的能量分布及动力学演化信息，是液相光电子能谱研究的核心手段。本文系统地总结了该技术在液相超快动力学研究领域的最新进展，详细地介绍了磁瓶式谱仪的基本工作原理、液体微束靶的制备方法；讨论了其在生物分子激发态动力学演化、液相分子激发态非绝热过程、分子间库仑衰变和芳香族化合物水溶液的气-液界面性质等研究中的典型应用；最后对技术瓶颈以及未来发展方向进行了探讨。

同行评价

文章系统总结了液相磁瓶式光电子谱仪及其在液相超快动力学研究领域中的最新进展，并对当前技术存在的问题和发展前景进行了探讨。

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基于双波长泵浦自相位调制光谱选择驱动的多光子显微成像系统

陈润植，王晓英，张立昊，刘洋，吴继华，刁新财，张迪，李连勇，常国庆，薛平，敬刚

物理学报, 2025, 74(24):244206

doi：10.7498/aps.74.20251069

cstr：32037.14.aps.74.20251069

多光子显微镜(multiphoton microscopy，MPM)已成为生物医学领域的重要研究工具。目前，MPM的驱动激光基于钛蓝宝石激光器，可提供720—950 nm的波长可调谐飞秒脉冲。为覆盖1000—1350 nm的第二生物透射窗口，通常需要引入复杂的光学参量振荡器。而为增加成像深度，位于1600—1750 nm 的第三生物透射窗口的光源同样也得到了广泛的关注。然而，迄今为止还没有能够同时覆盖三个透射窗口的超快激光源，这阻碍了MPM在生医领域的广泛应用。本文发展了一种基于双波长光纤激光器的超快光源，输出波长在800—1650 nm之间可调谐的四色飞秒脉冲，覆盖了适合驱动MPM的全部波段。利用该超倍频程的超快光源驱动MPM，我们成功地实现了对多种生物医学样品的无标记多模态成像。

同行评价

作者搭建了一套双波长泵浦SESS 光源成像系统，首次实现了中心波长可以在800–1650 nm 之间调谐的飞秒脉冲输出，波长调谐范围超过了一个倍频程。并使用此光源驱动MPM，实现对多种生物医学样品的多模态成像，实现了将此系统应用于生物组织成像，对生物医学领域有潜在应用价值。

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《物理学报》2025年第24期全文链接：

https://wulixb.iphy.ac.cn/custom/2025/24