物理学进展

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田浩, 董松涛, 李伊驰, 吕洋洋, 周健, 陈延彬, 姚淑华

2024 (6): 259-277. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2024.06.001

PDF(10894KB) ( 355 )

BiCuXO (X = S、Se、Te) 作为层状氧化物，具有良好的电输运性能以及低的热导率，是一种潜在的性能优异的热电材料。材料物理性能的优化离不开对晶体本征性能的研究。本文首先详细介绍BiCuXO 晶体的生长工艺，通过生长方法和元素掺杂调节载流子浓度，改善其电输运性质，并与文献报道的陶瓷样品进行了对比。其次介绍BiCuXO 晶体的电输运性能和热输运性能，电输运性能主要包括导电行为、散射机制及磁阻演化；热输运性能主要是通过非弹性中子散射和拉曼实验研究，并结合第一性原理计算研究其极低热导率的物理机制。最后介绍了基于热电效应 BiCuSeO 晶体在光热电领域的应用。本文总结了BiCuXO 晶体的生长方法，研究其电学、热学以及光热电性能，希望为BiCuXO 性能的优化提供思路。

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基于卤化物钙钛矿的图像传感器

张强, 董昊田, 包春雄

2024 (6): 278-292. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2024.06.002

PDF(5446KB) ( 381 )

图像传感器在生产生活中被广泛使用，例如X 射线传感器被广泛应用于医疗影像和安全检查；可见光传感器可以应用于人脸识别和智能设备；近红外传感器在生物识别中不可或缺。目前上述的图像传感器主要使用基于硅、锗或者III∼V 族等半导体的光电探测器，这些传感器都存在一些不足之处，比如彩色图像传感器存在光利用率低、会产生摩尔纹等问题。金属卤化物钙钛矿作为一种优异的光电半导体材料，由于具有光吸收系数高、带隙可调、缺陷容忍度高等特点成为制备高性能光电探测器的选择之一。本文综述了基于金属卤化物钙钛矿图像传感器的研究进展，分析了目前其与商用器件的差距并提出一些改进建议。

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二维范德瓦耳斯反铁磁体系超快自旋动力学研究进展

李金阳, 武方亮, 张琦

2024 (6): 293-308. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2024.06.003

PDF(4771KB) ( 553 )

反铁磁体具有太赫兹频段的高速自旋响应和对外磁场的鲁棒性，被视为下一代高速、高密度自旋信息器件的潜在材料。近年来，二维范德瓦耳斯磁性系统因其丰富的反铁磁基态和多样的物性调控手段而备受关注，成为探索低维反铁磁物理的理想平台。在这些二维反铁磁体系中实现超快自旋动力学的探测与调控对于推动高速自旋电子器件的应用至关重要。由于反铁磁体在宏观尺度上不表现出净磁矩，常规磁光探测技术难以直接观测其平衡态下的性质。然而，在非平衡状态下，通过时间分辨磁光克尔效应可以探测到由自旋动力学产生的瞬时磁化，从而揭示反铁磁自旋的相干运动。此外，线偏振二向色性光谱、太赫兹发射谱和二次谐波产生等技术也被广泛应用于二维反铁磁体系的动力学研究。本文综述了近期关于二维范德瓦耳斯反铁磁体系中超快自旋动力学的重要实验进展，并介绍了其中涉及的相干磁振子激发机制，包括逆磁光效应/受激拉曼散射、轨道共振激发以及激子耦合。此外，还探讨了自旋–晶格耦合导致的反铁磁自旋动力学的临界变慢现象，以及这种耦合对相干剪切声子模式的放大。

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