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纳米Bi₂O₃和Sb₂O₃掺杂对Y-Ba-Cu-O超导块材生长和性能的影响

李国政，王妙

物理学报, 2026, 75(16):160706

doi: 10.7498/aps.75.20260358

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RE₂Ba₄CuMO_y (REM-2411，RE为稀土元素，M = Nb，W，Sb，Bi等)具有化学稳定性好且能在RE-Ba-Cu-O(REBCO)超导基体内自发成纳米尺寸的优点，近些年得到了广泛的研究。利用金属氧化物掺杂在REBCO中原位生成REM-2411是一种更简单、高效的方法。本文采用011型熔渗生长工艺研究纳米Bi₂O₃和Sb₂O₃掺杂对Y-Ba-Cu-O (YBCO)超导块材生长和性能的影响。结果表明，质量分数0.5%的纳米Bi₂O₃掺杂不会影响YBCO块材的正常生长，且样品的悬浮力和J_c性能均有所提升。但质量分数0.5%纳米Sb₂O₃掺杂的样品的生长区明显缩小，且整个生长区出现周期性宏观偏析带现象，同时样品的悬浮力和J_c性能显著降低。高掺杂量(质量分数5%)样品的X射线衍射分析结果证实了纳米Bi₂O₃/Sb₂O₃掺杂的样品中出现了YBi-2411/YSb-2411相。扫描电子显微镜结果表明，质量分数5%纳米Bi₂O₃掺杂的样品中观察到大量的YBi-2411纳米粒子，其分布密度极高，表明在YBCO体系中原位生成YBi-2411纳米粒子非常容易。综合掺杂物对样品生长和性能的影响，纳米Bi₂O₃可视为针对YBCO超导块材的一种安全且优异的掺杂物，也有潜力成为提升所有REBCO系列超导体性能的通用掺杂物。本文结果对进一步提高YBCO超导块材的性能有重要意义。

图2 质量分数0.5%纳米Bi₂O₃和纳米Sb₂O₃掺杂的YBCO样品的表面形貌

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一维四带晶格中的宽参数域非厄米边界爆发

李朝敏，张国瑛，王利

物理学报, 2026, 75(16):160704

doi: 10.7498/aps.75.20260304

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开放系统在自然界及物理实验室中广泛存在，非厄米哈密顿量可以为之提供有效的理论描述，这使得非厄米物理近年来获得了蓬勃发展。在非厄米物理研究过程中，涌现出了许多新奇而重要的物理现象，比如非厄米趋肤效应、非厄米边界爆发等。本文研究了一类具有纯耗散的一维四带晶格模型中的非厄米量子动力学现象。该晶格具有双链结构，每个元胞中有4个格点，其中只有一个格点上存在耗散。基于严格的数值计算及理论分析发现，该一维四带晶格具有有趣的突破经典两带模型参数限制的宽参数域非厄米边界爆发现象，即在更大的参数区间中展现出非厄米边界爆发。严格的解析推导表明，只要存在竖直链间耦合，不论耦合强度多大，系统中总是存在非厄米趋肤效应且保持虚能隙闭合，这正是宽参数域边界爆发能够出现的条件。进一步，基于格林函数方法的标度分析表明，宽参数域非厄米边界爆发同样满足普适的体边标度关系。

图1 一维双链四带耗散型晶格模型。每个元胞中有4个子格点，只有B格点上存在强度为γ的纯耗散

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基于自聚焦光纤的980 nm波段模场适配器

梁浩源，罗永辉，张宇硕，陈默，陈冬旭，何乐，邢颍滨，彭景刚，戴能利，李进延

物理学报, 2026, 75(16):160403

doi: 10.7498/aps.75.20260305

cstr: 32037.14.aps.75.20260305

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为解决980 nm波段掺镱光纤激光器中大模场(20/130 μm)至小模场(9/125 μm)的耦合损耗问题，本文提出一种多周期自聚焦光纤与热扩芯协同优化的模场适配器。利用自聚焦光纤实现周期性模场变换，并通过对接收光纤进行热扩芯以补偿模场直径误差。最终，将优化制备的自制模场适配器集成至自主搭建的980 nm光纤激光器系统中进行验证。系统原始斜效率为15.15%，光-光效率为13.65%。接入自制模场适配器后，系统斜率效率为14.18%，光-光效率为12.63%，模场适配器自身插入损耗最低为 0.34 dB。商用模场适配器在980 nm波段实测损耗普遍大于0.7 dB，在相同系统中接入插损为0.76 dB的商用模场适配器后，系统斜率效率与光-光效率分别降至12.71%与11.43%。与商用模场适配器相比，自制模场适配器损耗显著降低，效率提升明显。该方案为高亮度980 nm光纤激光器的泵浦耦合提供了一种有效的器件解决方案。

图15 完整MFA结构

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重离子碰撞中手征化学势对电磁场演化的贡献

黄安平

物理学报, 2026, 75(16):160101

doi: 10.7498/aps.75.20260269

cstr: 32037.14.aps.75.20260269

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在重离子碰撞中，电磁场对诸多物理现象起着至关重要的作用，其演化过程受多重因素的影响。其中，用于表征夸克-胶子等离子体(Quark-gluon plasma，QGP)中夸克左右手数目不平衡性的手征化学势，通过手征磁效应引入麦克斯韦方程组的电流项，影响电磁场的动态演化过程。本文基于(3+1)维CLVisc相对论流体动力学框架，在弱场近似下将Maxwell方程与流体演化解耦处理，并通过引入手征电导率σ_χ，建立了包含手征反常效应的电磁场数值演化模型。针对能量√s_NN = 7.7-200GeV、中心度20%—50%条件下的Au+Au碰撞系统，系统研究了手征化学势对电场、磁场以及电磁场拓扑项E·B时空演化行为的影响。研究结果表明，QGP介质中由手征化学势诱导的反常效应对电磁场的时间演化特性及空间分布结构均产生显著的调制作用。具体表现为：磁场分量eB_y呈现稳定的符号分裂特征并表现出类偶极型的空间分布；电场分量eE_y在演化过程中的符号反转现象受到明显抑制；电磁场拓扑项E·B的幅度演化规律及其空间分布特征均发生系统性改变，从而直接影响轴矢量反常源项的时空结构。总体而言，手征反常效应不仅显著改变电磁场强度的时序演化幅度，还深刻重构其空间结构特性。这一独特的作用机制，为理解QGP中电磁场行为的复杂性提供了新的理论视角，同时也为相关实验观测与验证开辟了重要探索方向。

图3 √s_NN = 200GeV的Au+Au碰撞中快度中心平面(η = 0)上磁场分量eB_y/m_π²的演化分布图

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非互易耦合分数阶系统中矢量孤子的碰撞动力学与共振辐射

苗小雨，宋浩然，张立溥

物理学报, 2026, 75(16):160402

doi: 10.7498/aps.75.20260266

cstr: 32037.14.aps.75.20260266

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非互易耦合与分数阶衍射的协同效应对矢量孤子碰撞动力学的调控机制尚不明确。本文构建了空间分数阶三-五次耦合非线性薛定谔方程模型，采用Strang分裂分步傅里叶方法，系统研究了非互易耦合强度与分数阶数对矢量孤子碰撞行为的协同调控作用。结果表明：互易耦合极限下系统呈现典型弹性散射特征，守恒律保持良好；非互易耦合下速度非对称性随耦合失衡程度单调增强，弱非互易区间哈密顿量误差保持稳定。分数阶数调控方面，经典极限下辐射损耗最低，碰撞行为回归近弹性散射模式；中间分数阶区域存在弱共振辐射现象；低分数阶区域呈现超聚焦效应，峰值密度可提升一个数量级以上。普适性验证表明，共振位置与入射速度严格无关，对孤子振幅呈系统性依赖，证实该效应由分数阶输运内禀标度律与孤子本征宽度共同决定。基于尺度匹配机制分析，给出了孤子调控的优选参数窗口。研究结果为非互易光子学和量子输运领域中相干结构的调控与应用提供了理论依据。

图1 非互易分数阶孤子散射中的对称性破缺动力学。计算参数：分数阶数α = 1.8，入射速度v = 0.35；互易耦合取γ₁₂ = γ₂₁ = 1.0，非互易耦合取γ₁₂ = 1.5，γ₂₁ = 0.5

《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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