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基于铯原子玻色-爱因斯坦凝聚的双光子Bragg散射相干振荡动力学研究

王欣岚，王云飞，李玉清，李鹏，马杰

物理学报, 2026, 75(18):180303

doi: 10.7498/aps.75.20260094

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双光子Bragg散射是一种利用两束相向传播的激光与原子相互作用实现原子相干动量转移的关键技术，被广泛应用于原子的动量选择、分束与相干操控。本文对无相互作用铯原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的双光子Bragg散射振荡动力学进行了研究。利用Feshbach共振技术将超冷铯原子s波散射长度淬火至零后，一对反向传播的拉曼激光脉冲相干地驱动凝聚体在|g,0⟩和|g,2ℏk⟩动量态之间发生布居数振荡。通过吸收成像测量，成功观测到原子在两个动量态间布居数的周期性Rabi振荡，拟合得到振荡频率为615(13) Hz，振荡相干时间为4.1(2) ms。随后测量了Rabi频率与Bragg激光强度对应关系，并探究了振荡频率和幅值对双光子共振频率失谐的依赖，所有实验结果均能通过二能级系统Rabi模型得到良好描述。铯原子玻色-爱因斯坦凝聚为量子态相干操控提供了一个纯净、相互作用可调的实验平台，实验结果则为基于双光子Bragg散射过程的物质波干涉测量和量子模拟方案提供了重要的实验参考。

图2 铯原子BEC实验装置与Bragg激光光路示意图。实验中，入射Dim光与其反射光被调整为完全重合，图中第一台声光调制器驱动信号为RF1(单频80 MHz)，取+1级衍射光出射。第二台声光调制器驱动信号为RF2(单频80 MHz—5.3 kHz)，取–1级衍射光出射。在两台声光调制器作用下，对射Bragg激光频率满足|0⟩和|1⟩动量态的共振跃迁频率。Dip，偶极阱激光束；Dim，dimple阱激光束；PBS，偏振分束棱镜；AOM，声光调制器；λ/4，四分之一波片；λ/2，二分之一波片；Lens，平凸透镜；Mirror，反射镜

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熔体快淬法制备CeCo₅纳米磁体的晶体织构及磁各向异性

查亮，王芳贵，林中冲，杨文云，杜红林，王常生，车仁超，杨金波

物理学报, 2026, 75(18):180705

doi: 10.7498/aps.75.20260439

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CeCo₅结构化合物是一类重要的稀土永磁材料，在减少关键稀土元素用量并提升其磁性能具有重要的应用价值。为实现低稀土依赖型高性能永磁体的可控制备，本工作通过高速熔体快淬工艺直接合成出具有显著的晶体织构与本征功能梯度的单相CeCo₅纳米磁体。利用多种表征手段系统研究了材料的晶体结构、微观形貌、织构特征与磁性能演化规律。X射线衍射结果表明，样品贴辊面存在平行于薄带平面的c轴择优取向，而自由面则呈现近各向同性的晶粒取向分布，这种非对称织构直接诱发了显著的磁各向异性。在辊轮线速度为40 m/s条件下制备的薄带，其面内剩磁比明显高于面外数值。洛伦兹透射电子显微镜观测证实样品具有纳米尺度的晶粒尺寸与清晰的磁畴结构，中子衍射精修结果确定其具有CaCu₅型晶体结构。研究表明，非对称冷却导致的定向凝固行为是形成贴辊面织构梯度的主要原因。所制备的功能梯度薄带磁体展现出优良的磁各向异性，在降低关键稀土元素依赖的新型永磁材料体系中具有良好的应用前景。

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基于NiTe₂的约瑟夫森结低温输运研究

唐彬，刘明黎，吕昭征，吕力，屈凡明

物理学报, 2026, 75(18):180701

doi: 10.7498/aps.75.20260553

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拓扑半金属因其独特的能带结构和非平庸拓扑边界态，在超导邻近效应作用下可实现非常规超导输运行为，而构建约瑟夫森结器件是重要的研究手段。本文基于第二类狄拉克半金属NiTe₂，构建了Al/NiTe₂/Al约瑟夫森结，并在毫开尔文温区系统研究其超导输运特性。实验中观测到显著的约瑟夫森超流，证实其直流约瑟夫森效应。在外加垂直磁场作用下，临界超流呈现类夫琅禾费宏观量子衍射图样，说明约瑟夫森超流具有良好的相干性。此外，发现正负向临界超流随磁场演化呈现差异，表明器件中存在一定的约瑟夫森二极管效应。进一步，在微波辐照条件下，观测到了清晰的夏皮罗台阶，验证了其交流约瑟夫森效应。上述结果表明，Al/NiTe₂/Al约瑟夫森结是研究拓扑材料超导输运行为的理想候选平台。

图3 器件宏观量子衍射图案   (a)较小磁场范围内器件微分电阻dV/dI关于垂直磁场B_z和直流偏置电流I_dc的二维图；(b)较大磁场范围内dV/dI关于B_z和I_dc的二维图；(c)上图为从图(a)中提取出的约瑟夫森临界超流I_c随B_z的演化图，并用夫琅禾费衍射函数拟合，下图为约瑟夫森二极管效率η关于B_z的演化图；(d)从图(b)中提取出的I_c随B_z的演化图，并用夫琅禾费衍射函数拟合

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非晶WTaB/CoFeB/MgO异质结的强垂直各向异性及高效自旋-轨道力矩研究

胡超群，朱照照，李关松，毕林竹，柯锦涛，王鹏举，何聪丽，申世鹏，蔡建旺，王守国

物理学报, 2026, 75(18):180702

doi: 10.7498/aps.75.20260496

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高效自旋流源和垂直磁各向异性薄膜的研究对发展以自旋-轨道力矩(SOT)为核心的高密度磁随机存储器(SOT-MRAM)至关重要。本文报道了由于硼元素的关键调控，非晶WTaB/CoFeB/MgO异质结具有高温度稳定性且强垂直磁各向异性，体系具有高效SOT调控特性；其有效垂直磁各向异性场高达350 mT。进一步研究发现，体系经过450 ℃退火后，其优良的磁性能仍能保持住；在电流诱导下实现了垂直磁化翻转，临界翻转电流密度低至2.4×10¹⁰ A·m^–2；通过二次谐波方法测得WTaB的自旋霍尔角为–0.44，与文献报道面内磁化体系通过自旋转移力矩-铁磁共振方法所获得的结果相一致。本工作表明非晶WTaB可以作为新型高效电荷-自旋转换材料，有望推动低功耗垂直磁化自旋电子学器件的发展。

图4 SOT等效场及SOT效率表征   (a)二次谐波测量示意图，其中6221电流源提供交流电，两台SR830锁相放大器分别用来测量一阶和二阶霍尔电压信号；(b)施加纵向磁场H_x时的一次谐波信号V_ω，插图为二次谐波信号V_2ω；(c)施加横向磁场H_y时的一次谐波信号V_ω，插图为二次谐波信号V_2ω；(d)纵向类阻尼力矩等效场H_DL与电流的依赖关系；(e)横向类场力矩等效场H_FL与电流的依赖关系；(f)非晶WTaB的有效自旋霍尔角随其厚度t_WTaB的变化趋势

综  述

高密度阻变存储器研究进展

赵冬雪，王宗巍，杨高琦，武子孟，邱雨琛，孙经纬，蔡一茂

物理学报, 2026, 75(18):180801

doi: 10.7498/aps.75.20260651

cstr: 32037.14.aps.75.20260651

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阻变存储器(RRAM)因其结构简单、CMOS兼容性好及存内计算潜力，成为后摩尔时代高密度存储的重要候选技术。然而，基于1T1R结构的平面RRAM在尺寸微缩过程中受到操作电流需求与晶体管面积之间矛盾的制约，难以进一步提升存储密度。本文系统综述了高密度RRAM的发展，重点分析了平面尺寸微缩的关键瓶颈以及向三维集成演进的技术路径。首先，从器件与阵列两个层面阐述了1T1R结构演变与nTmR阵列优化方法，并总结了驱动能力不足、串扰增强及可靠性退化等限制因素。随后，围绕三维RRAM的发展，重点讨论了自选择器件的工作机制与性能需求，比较了金属细丝型、非晶硫属化物阈值开关型及绝缘体金属转变型等典型选择管的特点，并分析了自选择存储单元在密度提升方面的优势。在三维阵列架构方面，对水平堆叠、垂直堆叠及基于晶体管的三维结构进行对比，指出垂直堆叠架构在密度扩展方面具有最大潜力。同时，分析了三维阵列中漏电路径、寄生效应与热管理等关键问题及其优化策略。研究表明，选通管性能提升与三维堆叠架构优化是实现超高密度RRAM的关键方向，为新一代非易失存储与智能计算提供重要支撑。

图2 二维阻变存储器单元结构对比^{[13,23,38–40]}

《物理学报》2026年第18期全文链接：

https://wulixb.iphy.ac.cn/custom/2026/18

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