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CO分子光电离时间延迟的核间距依赖性

白光如，任仲雪，张斌，杨艳，郎跃，刘金磊，赵晶，赵增秀

物理学报，2026，75(1):010303

doi：10.7498/aps.75.20251234

cstr：32037.14.aps.75.20251234

原子分子中的光电离时间延迟是阿秒物理学中的基本现象，它编码了原子分子中的电子结构和动力学信息。本文主要研究了CO分子最高占据轨道5σ →kσ通道光电离时间延迟的核间距依赖性。采用基于李普曼-施温格方程的量子散射理论，计算了不同核间距下的微分光电离截面和时间延迟。结果表明，在截面峰值和极小值能量附近，光电离时间延迟出现明显极值，且随核间距显著变化。分波分析表明，l = 3分波的形状共振是光电离截面与时间延迟出现峰值的原因，其有效势场的核间距依赖性决定了光电离时间延迟的峰值能量位置和大小的变化。在截面极小值附近，利用双中心干涉模型解释了沿O端和C端出射时的光电离时间延迟分别出现正、负峰值的现象，并阐明了其随核间距变化的物理机制。本文揭示了CO分子光电离时间延迟的核间距依赖规律，有助于推动光电离时间延迟在分子结构及电子动力学探测中的应用。

图2 CO分子5σ →kσ通道在不同核间距R(1.05，1.08，1.11，1.13，1.15和1.18 Å)下的微分光电离截面(a)—(e)与时间延迟(f)—(j)对发射角θ 和光电子能量E_e的依赖

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综  述

Al_1–xSc_xN铁电薄膜的研究进展

赵泳淞，周大雨，童祎，王新朋，秦海鸣

物理学报，2026，75(1):010808

doi：10.7498/aps.75.20251241

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作为新一代的纤锌矿铁电材料，Al_1–xSc_xN具有高的剩余极化强度、理想的矩形电滞回线、与CMOS后道工艺兼容、稳定的铁电相等优点。作为近几年铁电领域的热点材料，国内外科研人员进行了深入研究。本文对Al_1–xSc_xN铁电薄膜的研究进展进行了全面的综述。在Al_1–xSc_xN铁电性的影响因素方面，讨论了Sc含量、衬底类型、沉积条件、薄膜厚度、测试频率及温度等因素对薄膜的作用。在极化翻转机制方面，详细阐述Al_1–xSc_xN电畴特性、翻转动力学、形核位置等微观物理机制。在应用前景上，Al_1–xSc_xN薄膜在铁电随机存储器、铁电场效应管和铁电隧道结等铁电存储器中表现出巨大潜力，为新一代高密度、低功耗铁电存储器及纳米电子器件的发展提供有力支持。

图1 (a) 钙钛矿、萤石、纤锌矿结构的示意图^[24]；(b) AlScN在极化翻转过程中的能量势垒图^[24] 

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综  述

拓扑物理启发的鲁棒性无线电能传输进展

吴显，黄友韬，李会，羊亚平，陈鸿，郭志伟

物理学报，2026，75(1):010701

doi：10.7498/aps.75.20250833

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磁共振无线电能传输(wireless power transfer，WPT)技术是近年来近场调控的研究重点之一，其在移动电话、植入式医疗设备以及电动汽车等诸多方面都具有重要的应用价值。对于复杂传能通道需求(例如机械臂等)，通常需要引入中继线圈构造多米诺耦合阵列。然而，传统的多米诺耦合阵列存在明显的局限性：近场耦合导致的多重频率劈裂，使得系统无法保持固定的工作频率；耦合阵列易受到构造误差及参数扰动影响；目前研究多数集中在单负载传输，多负载传输系统仍然亟待开发；能量传输方向难以灵活控制。近年来，光子人工微结构为拓扑物理提供了良好的研究平台，使得拓扑特性得到了广泛的研究。拓扑结构的最显著特征是具有非零的拓扑不变量以及由体边对应确定的鲁棒性边界态，这一天然特性能够免疫制造缺陷和无序扰动。不仅如此，通过调整拓扑态的波函数分布能够使能量精准局域，从而实现定向的WPT。因此，将拓扑模式用于耦合阵列WPT具有重要的科学意义。本文主要阐明了基于宇称-时间(parity-time，PT)对称的通用型双线圈和三线圈WPT的基本原理，并且介绍了不同拓扑构型下的多米诺线圈阵列能够实现鲁棒的WPT，包括一维周期性模型(SSH链组成的有效二阶PT对称和有效三阶PT对称系统)、一维非周期性模型(拓扑缺陷态、类SSH链、准周期Harper链)以及高阶拓扑模型，最后对拓扑模式在WPT的应用方向进行了展望。

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具有非互易相互作用的布朗粒子驱动不对称齿轮

王艳，李佳健，艾保全

物理学报，2026，75(1):010901

doi：10.7498/aps.75.20251168

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本文通过朗之万动力学模拟研究了具有非互易相互作用的布朗粒子对不对称齿轮的驱动。结果表明，即便在没有自推进活性的情况下，非互易相互作用所产生的净力仍可作为一种有效的非平衡驱动力，驱动不对称齿轮发生可控的定向旋转。该系统展现出丰富的非平衡动力学行为：齿轮的旋转方向不仅受其自身结构不对称性调控，还可通过改变粒子的填充分数实现反转。此外，齿轮的角速度随粒子非互易强度的增强而增大，并随温度及粒子填充分数呈现非单调变化关系，在一定参数区间内存在使齿轮角速度达到最大的最优条件。这些发现为微纳尺度下的定向输运与控制提供了新思路。

图1 粒子-齿轮模型示意图以及非互易相互作用示意图   (a) 在具有周期性边界条件的二维箱中，由非互易粒子(红色和蓝色圆盘)驱动的齿轮示意图；(b) 粒子A与B在不同Δ值下的成对非互易相互作用示意图

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第一性原理研究缺陷石墨烯负载Sm单原子催化剂对Li₂O₂分子氧化反应的催化机理

肖羽，柯强，雷雪玲

物理学报，2026，75(1):010301

doi：10.7498/aps.75.20251108

cstr：32037.14.aps.75.20251108

锂-氧电池虽有超高的理论能量密度，但实际应用仍面临氧化反应动力学缓慢、充电过电位高等严峻问题。大多数应用于锂-氧电池的单原子催化剂主要是基于过渡金属不饱和配位的d轨道，而稀土元素Sm有丰富的4f轨道电子。最近研究表明Sm单原子催化剂在锂-硫电池中能提升多硫化物的转化，并在全电池实验中实现超稳定的循环性能。因此，本研究设计并优化了17种Sm单原子催化剂SmN_xC_y (x + y = 4，6)，通过稳定性和催化活性筛选出SmN₃C₃-1催化剂应用于锂-氧电池。通过研究对Li₂O₂分子的催化氧化，发现Li₂O₂分子氧化的速率决定步为第2步，充电过电位为0.52 V。机理分析表明SmN₃C₃-1催化剂的d-f-p轨道杂化消除了对Sm原子4f轨道的屏蔽，促进了界面电荷转移，从而增强了对Li₂O₂分子的催化氧化。本工作为稀土单原子催化剂在锂-氧电池中的应用提供了新视角。

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Janus MoSSe/g-C₃N₄异质结的电子性质及其双轴应变调控

胡栋，李孝宝，王美芹

物理学报，2026，75(1):010702

doi：10.7498/aps.75.20251158

cstr：32037.14.aps.75.20251158

构建范德瓦耳斯异质结是丰富二维材料物性并增强其光电等性能的有效策略。本文基于第一性原理模拟，系统地研究了两种不同界面结构的Janus MoSSe/g-C₃N₄异质结(即SMoSe/g-C₃N₄和SeMoS/g-C₃N₄)的电子性质及其双轴应变调控规律。结果表明，针对SMoSe/g-C₃N₄异质结构，MoSSe本征偶极场与界面电场方向一致，相互叠加形成由g-C₃N₄指向MoSSe的增强电场，体系呈现I型能带排列特征；而在SeMoS/g-C₃N₄异质结构中，两者方向相反，部分相互抵消后形成由MoSSe指向g-C₃N₄的净电场，呈现II型能带排列特征，可促进载流子的分离从而有效提升其光催化分解水活性。进一步研究发现，施加双轴应变可有效地调节两种异质结构的电子能带，尤其在SeMoS/g-C₃N₄中可实现I型与II型能带结构的可逆转变。本研究为Janus MoSSe/g-C₃N₄异质结在光催化与光电器件领域的应用提供了理论依据。

图5 (a) A2和(b) B2异质结构带边位置及带隙值随应变的变化

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《物理学报》2026年第1期全文链接：

https://wulixb.iphy.ac.cn/custom/2026/1