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亮点文章 | 《物理学报》2026年第1期（一）

已有 100 次阅读 2026-1-20 17:43 |系统分类:论文交流

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专题：镍基超导研究进展

高温超导材料La₃Ni₂O₇的零电阻和奇异金属行为

叶凯鑫，张亚楠，焦琳，袁辉球

物理学报，2026，75(1):010704

doi：10.7498/aps.75.20251207

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La₃Ni₂O₇在高压条件下表现出近80 K的超导电性，是继铜氧化物高温超导体之后第二类超导转变温度进入液氮温区的层状非常规超导体，其发现引起了国际上的广泛关注。利用最近发展的金刚石对顶砧(DAC)准静水压技术，本课题组在La₃Ni₂O₇高压电输运测量方面取得了一些重要进展，率先发现了其高温超导零电阻现象，并揭示了超导与奇异金属态之间的内在联系。本文简单概述我们在该方面取得的一些研究进展，包括DAC准静水压技术的发展、La₃Ni₂O₇超导零电阻的发现过程、超导转变温度T_c与线性电阻系数之间的联系，以及修正后的压力-温度相图等。结合后续发现的其他类型的镍基高温超导材料的压力-温度相图，本文还分析了镍基高温超导与密度波转变和结构相变之间的可能联系，为后续镍基高温超导的研究提供借鉴。

图11 La₃Ni₂O₇的温度-压力相图，低压的密度波(DW)转变随压力增加被逐渐抑制；压力下，La₃Ni₂O₇发生Amam至I4mmm的结构转变，虚线示意了可能的结构相变。高温超导和奇异金属相出现于高压的I4mmm结构相

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专题：二维材料与未来信息器件

基于二维材料的集成与应用

杨高琛，马辰龙，徐浪浪，史文昊，黄鑫宇，孙铭君，毕铭，何啸，孟潇涵，吕晟杰，林维佳，贺敏，童磊，叶镭

物理学报，2026，75(1):010810

doi：10.7498/aps.75.20251386

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在后摩尔时代，随着器件物理尺寸的缩放极限和冯·诺依曼架构的局限性逐渐显现，传统硅基集成电路领域面临严峻挑战。然而，二维层状材料凭借无悬挂键、高载流子迁移率、高光生载流子浓度等独特的物理特性，有望突破这些瓶颈。目前，许多二维材料已经实现了规模化生长与应用，在高性能单一功能器件、多功能融合器件、逻辑电路和集成芯片制造与应用当中展现出巨大的潜力。本文综述了二维材料的基本特性、构成的基础功能器件、功能电路模块以及三维集成等方面的研究进展，重点探讨了二维材料在规模化集成方案方面的挑战和解决路径，并为未来的发展方向提出了展望。

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专题：二维材料与未来信息器件

二维范德瓦耳斯铁电材料的研究进展

刘斌，刘庆，潘二，卞仁吉，罗消，李军配，刘富才

物理学报，2026，75(1):010809

doi：10.7498/aps.75.20251367

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铁电薄膜及其集成的铁电器件受到了极大的关注。传统铁电薄膜受限于临界尺寸效应，难以在厚度逐渐变薄至纳米甚至单原子层时保持铁电性，这为发展相关纳米电子学器件带来了挑战。二维范德瓦耳斯材料具有天然稳定的层状结构，具有表面平整无悬挂键、无层间界面陷阱、甚至在原子尺度极限厚度下仍能保持完整的物理化学特性的优点，逐渐被人们意识到是实现二维铁电性理想的温床。CuInP₂S₆，α-In₂Se₃，WTe₂等具有本征铁电极化的二维范德瓦耳斯铁电材料先后被报道，同时人工堆叠的滑移铁电体如t-BN等也逐渐涌现，极大扩充了二维范德瓦耳斯铁电材料的体系结构，为进一步实现铁电的电子元器件微型化和柔韧化提供了新的可能。本文将对近来报道的二维范德瓦耳斯铁电材料的研究进展进行综述，探讨它们的组分特征、结构特点及性能调控方法，并展望此类材料的应用潜力和未来的研究热点。

图1 (a) 电介质、压电体、铁电体及热释电体之间的从属关系；(b) 铁电材料铌酸钾钠基无铅压电陶瓷在1 kHz频率下的介电温度谱(内插图为不同相的结构示意图)^[46]；(c) 铁电体电滞回线P-E 的示意图；(d) 钙钛矿结构的示意图

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专题：AI物质科学

机器学习赋能电子结构计算：进展、挑战与展望

李雨婷，杨炯，奚晋扬

物理学报，2026，75(1):010705

doi：10.7498/aps.75.20251253

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密度泛函理论在当代电子结构计算中占据主流地位，然而其计算复杂度随体系规模呈立方增长，制约了在复杂体系或高精度计算中的应用。近年来，机器学习与第一性原理计算的结合，为这一问题提供了新的解决方案。本文对机器学习加速电子结构计算的方法进行了综述，重点讨论现有研究在加速材料电子结构计算中所取得的重要进展。此外，对未来研究中基于机器学习技术进一步克服电子结构计算的精度和效率瓶颈、扩展适用范围、实现在大尺度材料体系中计算模拟与实验测量的深度融合做了展望。

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专题：应用磁学

稀土-过渡金属亚铁磁材料中的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用与自旋电子学应用

张钰，孟庚辰，赵治源，雷娜，魏大海

物理学报，2026，75(1):010708

doi：10.7498/aps.75.20251455

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Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)是一种源于自旋轨道耦合与结构反演对称破缺的非对称交换作用，是诱导非共线磁序与手性磁结构的关键机制之一。稀土-过渡金属亚铁磁材料兼具稀土元素的强自旋轨道耦合与过渡金属的强磁交换作用，表现出超快磁化动力学、高度可调的磁结构以及丰富的自旋输运行为，为研究与调控DMI提供了理想的材料平台，在未来高密度磁存储与自旋电子学器件中展现出重要应用潜力。本文系统阐述了DMI的微观物理起源，概述了稀土-过渡金属亚铁磁材料的基本特性，并深入探讨了DMI与亚铁磁序之间的耦合机制，介绍了基于稀土-过渡金属亚铁磁材料DMI的斯格明子磁性隧道结和类脑神经计算等自旋电子学器件，为发展面向未来的先进自旋电子技术提供了理论依据与技术指引。

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专题：应用磁学

面向集成电压调节器的甚高频磁芯薄膜材料

彭川，何禹含，白飞明

物理学报，2026，75(1):010706

doi：10.7498/aps.75.20251372

cstr：32037.14.aps.75.20251372

随着三维异构集成技术的兴起与大规模应用，电感型集成电压调节器在移动终端及高算力设备中的重要性日益凸显，同时也为高频软磁薄膜材料带来了重要的发展机遇。本文基于片上薄膜功率电感的应用需求，首先梳理了坡莫合金、Co基非晶金属薄膜以及FeCo基纳米复合颗粒膜三类磁芯膜材料的优势与局限性，重点探讨了微米级厚度叠层磁芯膜所面临的技术要求与挑战。其次，几乎所有的片上电感都工作在难轴激发模式，即电感激发磁场的方向与磁芯膜的难磁化方向平行。本文对比了两种制备大面积均匀单轴各向异性磁芯膜的工艺方法、各自特点及对静态和高频软磁性能的影响，并且分析了图形化对于磁芯膜磁畴结构、高频磁损耗的作用机制以及相应的优化策略。随后，从工艺兼容与长期服役两个维度，探讨了磁芯膜磁导率与各向异性的温度稳定性问题。尽管三类磁芯膜的居里温度和晶化温度较高，但是实际制程温度的上限会受到热对于磁性原子对取向、微观结构缺陷和晶粒尺寸的影响。最后，针对当前高频、大信号条件下磁芯膜磁损耗测试中存在的瓶颈问题进行了总结，并展望了为满足片上功率电感对更高饱和电流和更低磁损耗需求，未来磁芯膜发展的技术路径。