封面文章

万秒环内相对频率稳定度达10^–21量级的掺铒光纤光学频率梳

马骏逸，邵晓东，刘思聪，刘巾杰，罗远强，李呈志，韩海年，魏志义

物理学报, 2026, 75(7):070402

doi: 10.7498/aps.75.20251560

cstr: 32037.14.aps.75.20251560

本文介绍了一种基于非线性环形放大器锁模技术实现的长期稳定度达10^–21量级的掺铒光纤光学频率梳研究。自建的重复频率(f_r)为100 MHz的掺铒(Er)光纤飞秒激光器输出290 mW，67 fs的飞秒脉冲，采用共线f-2f自参考技术探测到信噪比约35 dB的载波包络偏频(f_ceo)信号。通过锁相环电路控制腔内的快速电光调制器、压电陶瓷和泵浦电流实现了将f_ceo和与连续激光的拍频信号同时锁定到微波参考信号。锁定后f_ceo的相位噪声为421 mrad，环内相对频率稳定性为5.24×10^–17@1 s，拍频相位噪声为129 mrad，环内相对频率稳定性1.73×10^–18@1 s，在20000 s时进一步提升至5.30×10^–21。这样高稳定低噪声的光纤光梳系统为开展高精度光钟、光频比对、时频传递等研究提供了理想工具。

同行评价

本文介绍了基于非线性环形放大锁模技术的100 MHz重频掺铒光纤光梳。该光梳能实现零频和重复频率的长时间锁定，锁定后的光梳可以满足精密测量的多种用途。研究工作具有新颖性和独特性。

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镍基327超导体的弱耦合理论

苗舰舰，陈伟强

物理学报, 2026, 75(7):070701

doi: 10.7498/aps.75.20251361

cstr: 32037.14.aps.75.20251361

镍基327超导体作为继铜基和铁基超导体之后的新型高温超导体系，在高压下其超导临界温度进入液氮温区，引发了广泛的研究兴趣。本文从弱耦合理论的角度，系统综述了近年来关于镍基327超导体的超导配对机制和配对对称性的理论研究进展。重点介绍了随机相位近似、涨落交换近似和泛函重整化群等方法在分析该体系电子结构、自旋涨落和有效配对相互作用中的应用。研究表明，在双层两轨道模型中，费米面的嵌套结构特别是由轨道构成的γ口袋在促进自旋涨落和超导配对中起到关键作用。多数弱耦合理论预测主导的超导配对对称性为s±波，其能隙函数在γ和α口袋上符号相同，在β口袋上符号相反。此外，研究还揭示了晶体场劈裂、层间耦合和压力对配对对称性的影响，并与实验观测一致。本文总结了弱耦合理论在揭示镍基327超导体超导机制方面的成果，并指出未来需结合强耦合理论与更精确的实验数据进一步阐明其超导起源。

图1 (a) 双层两轨道模型的能带结构^[8]；(b)双层两轨道模型的费米面^[8]。彩色条表明两个轨道和的相对权重

同行评价

文章很好地综述了镍基超导的实验和理论进展，尤其对弱耦合超导理论做了系统且深入的介绍，极具参考价值。此外，作者指出了未来可能的研究问题以进一步澄清镍基超导的微观机理。

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La₃Ni₂O₇常压下的关联电子特性

谢钟逸，罗志辉，姚道新

物理学报, 2026, 75(7):070703

doi: 10.7498/aps.75.20251473

cstr: 32037.14.aps.75.20251473

近年来新发现的RP型双层镧镍氧化物La₃Ni₂O₇在加压下的超导转变引起了广泛关注，尤其是加压效应。为了进一步理解其常压下的关联电子特性，本文通过密度泛函理论计算结合瓦尼尔轨道投影方法，构造了一个包含镍的，轨道与氧的p轨道的11条轨道有效紧束缚模型，并在此基础上运用团簇动力学平均场理论进行研究。计算结果表明，La₃Ni₂O₇在常压下为费米液体相，并揭示了一个显著的轨道层间关联。局域杂质格林函数显示，轨道成键态明显不同于其他成键、反键态，并表明其能级主要集中于费米面下方。进一步地，谱函数分析显示态密度在费米面处存在一谷状结构，与电阻实验测得的弱绝缘性相符，同时该谷状结构的上峰主要源于Γ点附近的准粒子色散，下峰则源于Γ—X段的平带。最后研究了相互作用的影响。本文的研究将加深对La₃Ni₂O₇常压关联电子特性的认识，有助于理解其超导电性。

图3 常压La₃Ni₂O₇实频表象的自能与谱函数   (a)实频自能虚部ImΣ(ω)；(b)费米面形状；(c)费米能附近的电子谱函数A(k，E)；(d)费米能附近的各轨道态密度分布。其中蓝色、红色分别代表Ni-，轨道；绿色代表面内O-p_x，p_y轨道；青色代表层间面内O-p_z轨道；紫色的p'_z代表层间外侧O-p_z轨道；黑色为总态密度

同行评价

作者基于团簇动力学平均场理论，对常压下La₃Ni₂O₇的关联电子结构进行了详细研究。在计算中同时考虑了d轨道和p轨道，从而更准确地描述了轨道的层间成键特性。通过对自能和格林函数的分析，发现层间的轨道表现出较强的轨道关联和显著的成键效应，其能级位于费米能级以下，并导致M点附近的空穴口袋消失。该空穴口袋此前被认为对材料中可能出现的超导配对具有重要作用，本工作对理解La₃Ni₂O₇的超导物性具有启发意义。

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SnS纳米薄膜厚度和温度依赖性热电性能研究

陈立齐，王子扬，李东皓，王景晔，赵宁，周俊，祝捷，唐大伟

物理学报, 2026, 75(7):070709

doi: 10.7498/aps.75.20251794

cstr: 32037.14.aps.75.20251794

硫化亚锡(SnS)作为一种环境友好、成本低廉且储量丰富的窄带隙半导体材料，在中温热电转换领域展现出巨大的应用潜力。然而，其块体材料固有的点缺陷(如空位)和特定的能带结构，在一定程度上限制了其热电性能的进一步提升。低维化已被证明是改善材料热电性能的有效策略之一。本工作通过时域热反射法(TDTR)和薄膜热电参数测量系统(ZEM-3)，系统研究了不同厚度(82 nm，199 nm，616 nm和813 nm)的SnS纳米薄膜在300—600 K温度范围内的热电性能。结果表明，薄膜厚度对SnS的热电性能具有显著影响。本工作不仅为优化SnS纳米薄膜的热电性能提供了实验依据和理论参考，而且为开发高效、环保的中温热电材料奠定了基础，具有重要的科学指导意义和实际应用价值。

图8 SnS薄膜在300—600 K温度下ZT值

同行评价

作者系统地研究了SnS纳米薄膜的热电性能，重点关注了薄膜厚度与温度之间的关系。研究表明616 nm薄膜具有较高的热电优值，这为通过“低维化”策略优化环境友好型、地球丰度高的热电材料提供了有价值的实验数据和见解。该发现不仅对开发高效、环保的中温热电材料具有实际意义，同时也有利于对低维体系下电子与声子输运机理的更深入理解。

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卷积神经网络加速热场反演

钟嘉晨，朱昌良，沈翔瀛

物理学报, 2026, 75(7):070001

doi: 10.7498/aps.75.20251763

cstr: 32037.14.aps.75.20251763

准确获取各向异性材料的热扩散张量对于先进电子器件热管理及复合材料无损检测具有重要意义，但传统瞬态测量法难以有效解耦方向分量，而基于数值迭代的反演方法面临计算耗时极长且易陷入局部极小值的挑战。为此，提出一种融合物理一致性约束的卷积神经网络反演框架，旨在实现从瞬态热场图像序列到各向异性热扩散张量的快速、精准映射。该方法构建了包含多尺度特征提取主干及物理投影层的深度网络架构。针对各向异性参数在中心点源激励下的耦合难题，设计了环形多源激励策略以增强热流方向的可辨识度；同时引入掩膜加权全局池化机制抑制边界效应干扰。在训练策略上，采用参数监督预训练结合物理一致性微调的两阶段方案，将热传导偏微分方程的动力学约束作为正则化项引入损失函数。数值实验表明，该方法能够独立且高精度地解耦主轴扩散系数分量，将平均相对误差控制在3%以内，且物理一致性约束显著提升了小扩散系数区间的反演鲁棒性。与传统迭代算法及标准物理信息神经网络相比，该框架将反演速度提升至毫秒级，实现了“一次训练，实时推断”，为各向异性材料的实时光热成像检测提供了高效的计算范式。

图2 神经网络解决热场反演问题的流程示意图

同行评价

文章针对各向异性材料热扩散张量快速反演这一重要的科学与工程难题，提出了一种融合物理一致性约束的卷积神经网络框架，选题具有明确的创新性和应用价值，研究工作系统性强，从问题定义、方法设计（激励策略、网络架构、训练策略）、数值实验到分析论证，结构完整，逻辑清晰。所提方法在仿真实验中展现出高精度和毫秒级推理速度的优势，为实时热成像检测提供了有潜力的新思路。

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双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的绝热捷径动力学

楼鹏宇，栗生长

物理学报, 2026, 75(7):070602

doi: 10.7498/aps.75.20251747

cstr: 32037.14.aps.75.20251747

针对一维对称双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的高效量子调控问题，本文提出一种新型绝热捷径动力学方案。该方案基于含时Gross-Pitaevskii方程的标度不变性和广义Ermakov方程，结合逆向工程构建调控路径，通过实时调控系统参数动态补偿非绝热能量损耗，适配双势阱特有的势场结构。相较于传统绝热过程，该方案可在更短时间尺度内实现量子体系的高保真度调控，有效解决双势阱体系因几何复杂性与阱间相互作用导致的调控难题。本文研究为一维对称双势阱中BEC的精确量子操纵提供了可行路径，可进一步推广至多维双势阱量子体系的高效调控。

图4 (a) 演化时间t_f = 10时保真度F在势垒参数空间(V₀，α)中的分布；(b)—(d)分别展示保真度为0.95，0.99和0.999时所需的演化时间t_f在势垒参数空间(V₀，α)中的分布。参数取值：ω(t_i) = 1，ω(t_f) = 0.1和g = 1

同行评价

绝热捷径（STA）技术的为解决玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）实验中不可避免的原子损耗、量子退相干效应提供了很好的思路，但是目前已有的STA技术应用于更复杂的BEC体系时，仍然面临非谐势场会破坏传统STA方法的动态相位补偿条件，导致调控误差显著增大，以及双势阱调控实验中面临的势阱间隧穿效应等没有解决的问题。本文开展了复杂势场中BEC系统STA动力学的研究，揭示了对称双势阱中BEC的STA调控规律，为复杂势阱中BEC的高效量子操控提供理论支撑，是一个非常有趣的研究工作。

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《物理学报》2026年第7期全文链接：

https://wulixb.iphy.ac.cn/custom/2026/7

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