封面文章

稀土掺杂钙钛矿超快闪烁体探测器实现亚纳秒时间分辨与吉赫兹级重频探测能力

陆彦宇，陈振华，张增艳，郭智，邹鹰，刘海岗，杨帆，丁栋舟，王勇，邰仁忠

物理学报, 2026, 75(5):050803

doi: 10.7498/aps.75.20251683

cstr: 32037.14.aps.75.20251683

本文成功研制了一种基于稀土掺杂铯铅氯(CsPbCl₃)无机闪烁晶体的新型高性能探测器。该晶体具备亚纳秒量级的荧光上升时间、纳秒级衰减时间及通过掺杂优化的高荧光产额。通过将其与具有亚纳秒级渡越时间的微通道板光电倍增管(MCP-PMT)及自研的2.5 GHz高速采集系统集成，构建了一套完整的超快探测系统。基于光学分频的等效GHz激光脉冲测试表明，该系统能够清晰分辨平均峰值间隔仅0.79 ns的连续荧光脉冲，成功实现了1.26 GHz量级的高重频探测能力，在高速辐射探测领域展现出显著优势。在上海光源软X射线自由电子激光(SXFEL)装置中的实地应用表明，其X射线脉冲响应宽度窄至4 ns以下，远优于LYSO对比晶体，为超快时间分辨探测提供了可靠的技术方案。

图1 (a) 在1 MHz，355 nm脉冲激光作用下，不同脉冲强度对应的信号采集图；(b) 四分频荧光响应信号示意图

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特邀综述

低空穴衬底电流的新型体硅横向绝缘栅双极晶体管

段宝兴，李玉滢，唐春萍，任宇壕，杨银堂

物理学报, 2026, 75(5):050805

doi: 10.7498/aps.75.20251354

cstr: 32037.14.aps.75.20251354

本文提出一种新型延伸多晶硅栅体硅型横向绝缘栅双极晶体管(extended polysilicon gate bulk silicon LIGBT，EGBS-LIGBT)，该器件结构为P型衬底上依次外延N型、P型硅作为N漂移区和P漂移区，相当于将常规SOI (silicon-on-insulator)-LIGBT的埋氧层替换成N型硅，其优势在于极大降低成本且能降低空穴衬底电流。在阳极正偏时，P漂移区上方的肖特基型延伸多晶硅栅(Schottky-extended polysilicon gate，S-EG)在P漂移区的内侧表面形成电子反型层，以获得低的正向导通压降(V_on)。此外，阳极采用肖特基接触降低空穴注入效率，而P漂移区快速的动态电场调制能力还可迅速提取存储在漂移区中的过剩载流子，且其多子为空穴还能促进关断时过剩电子的快速复合，关断能量损耗(E_off)得以降低。仿真结果表明：EGBS-LIGBT在显著降低空穴衬底电流的同时，改善了E_off与V_on间的折中关系。该器件的V_on为1.59 V、空穴衬底电流为1.9 mA/cm²、E_off为0.51 mJ/cm²、击穿电压(BV)达701 V。相较常规LIGBT，该结构在保持V_on基本不变的前提下，将空穴衬底电流降至1/10⁵，E_off降低69.8%，BV提升19.6%。

图1 (a) N_pdrift对EGBS-LIGBT性能的影响；(b) N_ndrift对EGBS-LIGBT性能的影响

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特邀综述

多智能体在物理材料计算领域的应用

吴颖，卢仲毅，高泽峰

物理学报, 2026, 75(5):050801

doi: 10.7498/aps.75.20251687

cstr: 32037.14.aps.75.20251687

随着材料研发日益复杂，传统“试错法”与零散计算模拟面临效率低下、资源消耗大的挑战。人工智能，特别是大语言模型的发展，为材料计算领域带来新机遇，其中多智能体系统通过模拟科研团队协作，展现出处理复杂任务的潜力。本文系统综述了多智能体在物理材料计算中的应用，重点分析了VASPilot，PhysAgent等专业化系统如何通过角色分工与工具集成，实现从结构建模、参数设置到结果分析的全流程自动化。研究表明，多智能体系统能够有效提升计算效率与可重复性，并在物理定律自主发现、复杂材料模拟等方面取得初步成果。然而，通过对现有系统的客观分析和实际操作使用，本文发现其在计算资源分配、物理一致性、科学创造性等方面仍存在局限。未来通过深化物理机理融合、构建闭环科研生态，多智能体有望从辅助工具演化为能够自主探索与发现的科研伙伴，推动材料研究范式的根本变革。

图1 PhysAgent架构设计和实践验证示意图

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编辑推荐

阿秒光电离中的电子涡旋：机制、动力学与应用

张炳双，焦利光，刘爱华

物理学报, 2026, 75(5):050301

doi: 10.7498/aps.75.20251587

cstr: 32037.14.aps.75.20251587

近年来，随着阿秒脉冲与偏振整形技术的发展，原子和分子光电离产生的光电子动量分布中具有阿基米德螺旋特征的涡旋结构引起了人们的广泛关注。本文综述了阿秒光电离中电子涡旋的产生机制、超快动力学行为及其应用前景。理论研究表明，电子涡旋源于不同磁量子数光电子波包之间的量子干涉，其旋臂数目与空间分布对激光脉冲的偏振、时间延迟、啁啾特性以及靶体系的轨道对称性高度敏感。实验上，通过结合偏振整形脉冲与高分辨率光电子成像技术，已成功观测并验证了多种涡旋结构。电子涡旋不仅在干涉测量、载波包络相位提取、电子位移与时间延迟测定等方面展现出重要应用价值，还可为分子轨道成像与量子态操控提供新途径。本文还展望了电子涡旋在强场电离、分子解离等领域的潜在研究方向与应用前景。

图1 一对同旋和反旋圆偏振脉冲作用下氢原子的光电子动量分布，激光场中心频率为ω₀=1.52a.u.，峰值场强为I₀=10¹⁴W/cm²，脉冲持续时间为τ=8 o.c.，时间延迟t_d=2 o.c.

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编辑推荐

基于二维材料的极少电极单元器件微型光谱仪

王晗，陈晓龙

物理学报, 2026, 75(5):050802

doi: 10.7498/aps.75.20251596

cstr: 32037.14.aps.75.20251596

光谱仪是可以同时获得入射光强度和波长等多维度信息的设备，在实验室和工业界均具有重要的应用价值。然而，基于光栅或迈克耳孙干涉仪的传统光谱仪体积庞大，这限制了光谱仪在便携设备上的集成与应用。因此，光谱仪的微型化、片上化对新一代光电子器件的发展至关重要。二维材料因其具有丰富的能带调控方式的特点，在实现片上微型光谱仪方面具有巨大潜力。本综述将介绍基于二维材料的极少电极单元器件微型光谱仪，剖析其工作原理、技术优势及局限性。分类介绍基于斯塔克效应、隧穿效应、电致伸缩效应等代表性的极少电极单元器件微型光谱仪的工作原理，对比其性能与特点。进一步深入探讨面临的挑战，如材料制备、器件集成与兼容性、光谱重构算法优化等，并对未来微型光谱仪的发展做出展望。本文旨在为微型光谱仪领域的研究提供有益参考，推动极少电极单元器件微型光谱仪的进一步发展与应用。

图1 极少电极单元器件微型光谱仪示意图，微型光谱仪仅需2—4个电极，包括但不限于源漏电极、栅极等，通过结构设计引入可调控的外物理场，从而实现器件光响应谱的可逆、非线性调制

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《物理学报》2026年第5期全文链接：

https://wulixb.iphy.ac.cn/custom/2026/5