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I型范德瓦耳斯异质结增强的黑磷近红外激子发光

姚允，张硕，张君蓉，俞强，王俊勇，张凯

物理学报, 2026, 75(16):160807

doi: 10.7498/aps.75.20260454

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二维半导体激子发光及其范德瓦耳斯异质结调控是低维光电物理领域研究前沿。目前研究主要集中在过渡金属硫族化合物可见光波段的发光现象，亟需开发新材料平台以拓展发光波段。三层黑磷(3L BP)具有激子主导的近红外通信波段发光特性，为硅基片上光源的构筑提供了契机，然而其本征发光强度受限，实际应用受到制约。本研究设计并制备了具有Ⅰ型能带排列的3L BP/双层硒化钨(2L WSe₂)范德瓦耳斯异质结。与单独的3L BP相比，异质结通过界面电荷转移，在室温下实现了约1450 nm处近红外发光的显著增强。变温光谱研究表明，异质结的发光强度呈现反常的温度依赖性，即随温度升高而增强，这与BP本征的发光趋势相反。此外，通过栅压调控载流子状态，进一步优化了器件的发光效率。本工作揭示了BP/WSe₂异质结中近红外激子发光的增强机理，为开发面向室温工作的范德瓦耳斯集成近红外光源提供了新思路。

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基于时空编码超表面的声学无旁瓣聚焦

胡伟，陈安，杨京，梁彬，程建春

物理学报, 2026, 75(16):161001

doi: 10.7498/aps.75.20260360

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在声聚焦的实际应用中，旁瓣抑制对于降低非目标区域能量泄露与信号干扰具有重要意义。声学超表面凭借对声波幅值与相位的精确调控能力，为旁瓣抑制提供了有效的实现途径。然而，传统的声学超表面多为被动结构，或依赖复杂馈电网络实现幅相联合调制，难以灵活构建满足不同应用场景需求的幅值权重分布，从而限制了无旁瓣聚焦的可控性与适应性。为此，本文提出一种基于时空编码超表面的声学无旁瓣聚焦方法，可以在不同聚焦位置实现高效旁瓣抑制。该方法基于旁瓣抑制理论模型，通过现场可编程门阵列调控超构单元的时变参数，在超表面上同步构建高斯型幅值分布与聚焦所需的相位梯度，使声场能量在目标位置高效汇聚，同时显著削弱旁瓣分量(峰值旁瓣比降低可达81.0%)。该方法为超声治疗、无损检测等领域中可控声学旁瓣抑制提供了新的技术思路与实现途径。

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铁基超导体中的向列自旋关联和轨道选择自旋激发

郭婷，鲁兴业

物理学报, 2026, 75(16):160701

doi: 10.7498/aps.75.20251128

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在铁基超导的研究中，本征自旋激发谱是理解体系内磁关联、电子向列性和反铁磁涨落之间相互作用的实验基础，也是构建超导微观自旋模型的关键。近年来，针对多个铁基超导体系退孪晶样品开展的非弹性中子散射实验在这一课题上取得了一系列进展。在低能区，实验表明起源于带间散射的低能自旋激发和自旋共振峰具有两重旋转对称性，这一发现为具有 (d_yz) 轨道选择性的超导电性提供了进一步的实验证据。在高能区，对退孪晶BaFe₂As₂，NaFeAs，FeSe体系的全谱磁激发进行的测量，为理解这些体系中磁激发的轨道选择性提供了新的实验证据。本文聚焦BaFe₂As₂，NaFeAs，FeSe三个典型体系，从多带洪特金属的轨道选择性角度出发，归纳并讨论铁基超导体中的向列自旋关联，以及自旋关联和激发的轨道选择性。

图6 (a) FeAs四面体结构示意图，显示NaFeAs相较于BaFe₂As₂的As高度(h_FeAs)约增加0.058 Å，同时面内Fe-Fe距离由2.802 Å缩短至2.791 Å，减少约0.011 Å。(b)—(d)不同轨道的电子跃迁路径示意图，分别对应于d_xz，d_yz和d_xy轨道。(e) NaFeAs与BaFe₂As₂的能量依赖局域动态磁化率实验测量结果。(f)—(k)退孪晶 BaFe₂As₂和NaFeAs中轨道选择性的自旋激发。密度泛函理论(density functional theory，DFT)结合动力学平均场理论(dynamical mean field theory，DMFT)计算在正交晶胞高对称路径上的Q-E截面强度图，分别对应于NaFeAs (f)—(h)与BaFe₂As₂ (i)—(k)中的(f)，(i) d_xz-d_xz，(g)，(j) d_yz-d_yz和(h)，(k) d_xy-d_xy轨道内散射。中子散射数据的激发峰位置与NaFeAs (g)和BaFe₂As₂ (j)的d_yz-d_yz轨道内散射所对应的DFT+DMFT强度分布高度吻合。在高于约110 meV的能区，自旋涨落在(1，1)处与d_xy-d_xy带内散射相符。在BaFe₂As₂中，该激发能量上移至E ≈ 150 meV以上，并可延伸至约300 meV的带顶，表明其更大的整体能带宽度主要由d_xy-d_xy自旋涨落主导。图来自文献[17,22]

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本征导热聚合物的研究进展

黄翔，朱俊锋，孙克衍，闵萧，么冰，鞠生宏

物理学报, 2026, 75(16):160803

doi: 10.7498/aps.75.20260308

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随着5G通信、人工智能与新能源技术的快速发展，开发高性能导热聚合物已成为先进热管理领域的迫切需求。本文梳理了本征导热聚合物的研究进展，阐述了其不同层次结构的传热机制，分析了微观相互作用、聚集态特征、宏观物性参数对导热性能的影响规律，归纳了基于取向调控和分子设计提升热导率的实验途径，并讨论了第一性原理与分子动力学在导热聚合物研究中的应用。本文还探讨了机器学习在导热性能预测与材料逆向设计中的进展，最后对该领域面临的挑战与发展趋势进行总结与展望。

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悬空透明二维热整流器件的热反射温度场测量方法

郭立本，谢思齐，刘智珂，丁文扬，王海东，曹炳阳

物理学报, 2026, 75(16):160808

doi: 10.7498/aps.75.20260538

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高效热管理是提升电子器件性能与可靠性的关键，热整流器件因可主动调控热流方向而备受关注，其中二维材料展现出独特优势。现有实验多采用悬空电极法，仅能测量空间平均的热整流比；反射热成像技术虽可实现高分辨率的温度场测量以揭示局域热输运行为，但在透明二维样品中，热反射信号受到下方衬底反射光干扰，致使样品的本征温度场无法提取。针对上述问题，本文提出一种改进的热反射温度场测量方法，其核心是通过双电极加热实现样品的独立温度控制以进行信号标定，进而解耦透明样品与衬底的混合热反射信号，获取样品的本征温度场。以三角形WSe₂/PMMA复合样品为例，测量获得正向与反向热流条件下的二维温度分布，并与纯PMMA悬空样品进行对比分析。结果表明，该器件的热整流效应主要源于形状不对称性与材料热导率温度依赖性的协同作用。其中，几何不对称提供了热流调控的结构基础，而WSe₂热导率的温度依赖特性进一步放大了正反向热流条件下的等效热导率差异。该方法为悬空透明二维材料的热输运机理研究提供了有效的实验表征手段，并为热整流器件的结构设计与性能优化奠定了重要方法基础。

图2 测试流程

《物理学报》2026年第16期全文链接：

https://wulixb.iphy.ac.cn/custom/2026/16

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