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导电纳米锡锑氧化物在低温银包铜浆料中的应用与机理分析

张先阳，莫丽玢，李鹤然，刁宏伟，王文静，周春兰，赵雷

物理学报, 2026, 75(9):090805

doi: 10.7498/aps.75.20251789

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目前，低温银包铜浆料已成为通过丝网印刷制备晶硅异质结(silicon heterojunction，SHJ)太阳电池与各类叠层太阳电池的金属电极的关键材料，但与纯银浆料相比，银包铜浆料在烧结性和导电性上仍有差距。本文通过添加高表面能的导电纳米锡锑氧化物(antimony tin oxide，ATO)粉体来改善银包铜浆料的烧结和导电性能，并以SHJ太阳电池为例对其应用效果和作用机理进行研究。结果表明，加入适量的ATO粉可以有效降低电池上固化后金属电极的体电阻率和接触电阻率，最终提升SHJ电池的转换效率。高表面能导电纳米ATO的加入可以促进浆料中有机溶剂在固化过程中的挥发，减少银包铜粉与亚微米银粉间的孔隙，从而使丝印电极获得良好的低温烧结活性；同时还能避免因树脂收缩使固化后电极与电池表面之间产生较大间隙，有效降低二者之间的接触电阻率。由此减小了电池串联电阻。此外，浆料的屈服应力和触变性也随着导电纳米ATO质量分数的增大而变大，可有效减小电极栅线宽度，降低电池表面遮光面积，提高电池光生电流密度。最终，当银包铜浆料中纳米ATO粉的添加质量分数为1%时，SHJ太阳电池可获得最高转换效率。

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利用多个带孔镜高效产生和分离高重频高次谐波

李呈志，李聘滨，杜超，郭建浩，谢百川，邵晓东，运晨霞，滕浩，韩海年，魏志义

物理学报, 2026, 75(9):090402

doi: 10.7498/aps.75.20260141

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飞秒激光与惰性气体相互作用产生高次谐波是目前获得阿秒激光的重要手段，同时高次谐波波段覆盖极紫外到X射线，具有相干时间分辨特性，是时间分辨角分辨光电子能谱、瞬态吸收光谱、相干衍射成像等研究的重要光源。本文基于中心波长1030 nm、重复频率500 kHz、平均功率208 W、脉冲宽度170 fs的Yb光纤飞秒激光器，驱动氩气产生光子能量覆盖27—47 eV的高次谐波。实验中利用多个带孔镜将高斯型驱动光束转换为环形贝塞尔光束，产生高次谐波并将其与驱动激光有效分离。测量结果显示，该方法对驱动激光的衰减比达到10^–3量级，而对高次谐波无损传输。同时理论上模拟了驱动激光经过多个带孔镜后的光斑演化及功率变化，证明这是实现高重频高平均功率飞秒激光驱动高次谐波产生并高效分离的有效手段，对于时间分辨泵浦-探测实验尤其适用。

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空气热化学模型对高焓非平衡流动及辐射特性影响

闫聪，杜耀文，魏婧雯，孙素蓉，黄河激，耿金越，王海兴

物理学报, 2026, 75(9):090503

doi: 10.7498/aps.75.20260009

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随着高速飞行器飞行速度的提升及空域范围的拓展，其面临的气动加热环境愈发复杂，绕流流场呈现出显著的热化学非平衡特性，而现有数值模拟所依赖的基础热化学与输运模型在高焓非平衡条件下的物理准确性和适用性仍存在较大不确定性。本文针对飞行器再入及高速巡航过程中激波层内的气动热化学非平衡问题，系统开展了多组分输运性质计算方法的对比研究，并分析了不同化学反应模型对激波后区域热化学动力学演化及辐射特性的影响。选取高空高马赫数与低空低马赫数两种典型飞行工况，对碰撞辐射模型(collisional-radiative model，CR)、Park模型和Gupta模型在激波后区域的预测结果进行对比分析。结果表明，在高焓、强非平衡条件下，不同模型对主要中性组分(N₂，O₂，NO，N，O)及电离组分(N₂⁺，O₂⁺， NO⁺，N⁺，O⁺和自由电子)的数密度演化路径存在显著差异。其中，CR模型预测的分子离解与原子电离过程相对滞后，而Park模型与Gupta模型给出的离解和电离速率明显更快，这种差异主要源于各模型在振动能级处理及非平衡能级分布假设上的不同。在此基础上，耦合逐线法辐射输运模型，计算了真空紫外至红外波段的辐射系数，综合考虑原子与分子体系中束缚-束缚、束缚-自由及自由-自由等辐射跃迁机制。研究结果表明，在高空高马赫数条件下，不同化学反应模型预测的激波后辐射输运通量差异显著，化学反应模型的选取对激波层内化学组成及辐射特性的准确预测具有重要影响。

图3 高温空气碰撞辐射模型粒子-反应关系图

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四波混频中反宇称-时间对称性体系的放大机制与调控规律

王宇，张艺竹，鲍倩倩，张婉晴，孟少英，陈希浩

物理学报, 2026, 75(9):090405

doi: 10.7498/aps.75.20251717

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非厄米光学结合对称性调控为光场放大机制的设计提供了新的途径。传统宇称-时间(parity-time，PT)对称体系依赖增益与耗散的精确平衡，实际实现中存在一定困难。本文基于含耗散的四波混频(four-wave mixing，FWM)模型构建了由信号波与闲频波非对称耗散实现的反PT对称结构，并研究耗散分布对能量流与放大行为的调控作用。理论和数值结果表明：在反PT对称相区域内体系呈现稳定的能量交换与放大；当耗散不对称性增大至临界区间时，本征谱从对称相转变为破缺相，在总耗散固定且适中的条件下，耗散在极端不对称性情况下可使体系转入全域放大态。在此基础上，引入双泵浦调制以考察泵浦分布与相位失配的协同影响。结果显示，均衡双泵浦可拓展反PT对称相的放大区域，而相位失配会抑制该区域并提高放大阈值。本文揭示了反PT对称放大中“泵浦平衡-相位失配”的竞争机制，为无增益条件下实现可调控、宽带且高稳定性的非厄米光学放大提供了理论依据与设计参考。

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高振动激发诱导的2，6-萘二酸激发态动力学

丁倩倩，王冬冬，张嵩

物理学报, 2026, 75(9):090901

doi: 10.7498/aps.75.20251555

cstr: 32037.14.aps.75.20251555

当激发态分子通过非辐射或辐射途径弛豫到基态时，激发态能量的特定弛豫机制显著影响着光化学反应的可行性和效率。2，6-萘二酸作为一种重要的医药合成中间体，其光物理动力学行为尚未得到系统的阐明。本文采用飞秒瞬态吸收光谱与量子化学计算，研究了2，6-萘二酸在二甲亚砜溶液中不同电子激发态的超快动力学行为。分子被激发至S₁高振动态后，迅速经振动弛豫到S₁低振动态，随后通过高效的内转换返回到基态。该路径因初始激发能高于S₁/S₀锥形交叉点的能量而得以顺利进行。处于S₂态上具有高振动能量的分子首先发生振动弛豫，随后经S₂→S₁内转换非辐射跃迁至S₁态，最终弛豫到基态。由于振动能在S₂→S₁内转换路径上的耗散较大，因此随后在S₁态保留的能量会低于S₁/S₀锥形交叉点的能量，导致其弛豫回基态的速率比直接激发至S₁高振动能的弛豫路径小。结果表明激发态之间的内转换速率可以由初始激发能调制，为设计与激发波长依赖的荧光材料提供了依据。

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基于光瞳像差的标准球面镜头设计与误差分析

刘安琪，张艺馨，赵思泽鹏，荣双全，张逸博，杨帅，胡亮，伍洲，张文喜

物理学报, 2026, 75(9):090406

doi: 10.7498/aps.75.20251651

cstr: 32037.14.aps.75.20251651

高端光学制造对光学部组件的面形和波像差提出了极高要求，菲索干涉仪是光学精密测量领域重要的高精度、高灵敏度计量仪器，标准球面镜头是其实现球面元件面形、光学镜头波像差高精度测量的关键核心器件，在测量范围内尽可能降低其引入的测量误差是极具挑战性的。本文从球面干涉测量误差的产生机理出发，首次建立了光瞳像差与回程误差的理论模型，揭示了镜头设计参数和测量对象对光瞳像差的底层作用机制。设计了一款6inF7.2标准球面镜头，通过仿真分析验证了理论模型的正确性。针对该款镜头进行公差分析和研制组装，通过镜间距主动补偿实现了透射波前离焦项0.03λ，总体波前PV = 0.32λ，优于公差预期。开展多条纹回程误差测量实验，验证了光瞳像差与回程误差的相关性。本文提出的设计理论有助于深入理解标准球面镜头像差对球面干涉测量误差的作用机理，为该类镜头制定合理的设计目标和高效的优化策略，并有望为超高精度、非球面等极端测量场景提供专用化解决方案。

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瞬发裂变中子能谱测量中的大动态范围粒子鉴别技术

张鑫彤，吴鸿毅，栾广源，黄翰雄，鲁潇帆，阮锡超

物理学报, 2026, 75(9):090105

doi: 10.7498/aps.75.20260012

cstr: 32037.14.aps.75.20260012

瞬发裂变中子能谱(PFNS)测量需要在极宽的能区范围(keV—20 MeV)内同时兼顾低探测阈值与大动态范围。在传统的单通道读出模式下，为了探测keV量级的低能中子必须采用高增益设置，但这不可避免地会导致高能信号发生电子学饱和(削顶)，致使基于波形幅度和形状的传统中子/γ鉴别方法失效。针对这一难题，本文提出了一种基于液闪高增益通道饱和波形分析的粒子鉴别新方法。该方法利用中子与γ射线在饱和状态下延迟发光成分(慢成分)的显著差异，通过构建“过阈时间-拖尾电荷”二维特征关联，在信号幅度严重超量程的情况下恢复了粒子鉴别能力。为了验证算法的有效性，实验利用²³⁸Pu-¹³C源进行了双增益通道同步采集，并以未饱和的低增益通道数据作为真值参考对新方法进行了逐事件关联分析。实验结果表明，该方法在保留高增益通道对低能中子(约100 keVee)优异鉴别能力的同时，成功实现了对饱和区高能粒子的有效分离。该技术在不增加电子学通道资源的前提下，显著拓展了单通道测量的有效动态范围，为高精度PFNS测量提供了一种高效的技术途径。

图7 不同t_delay下鉴别品质因数FOM随TOT的变化

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《物理学报》2026年第9期全文链接：

https://wulixb.iphy.ac.cn/custom/2026/9

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