卤化物钙钛矿材料因其在光电转换效率上的显著优势而成为新能源领域的研究热点，而三 维 (3D)/二维 (2D) 钙钛矿异质结更因其独特的能带结构和灵活可调控的载流子行为的优势而备 受关注。本文聚焦 3D/2D 卤化物钙钛矿异质结的可控制备及性能优化的研究领域，首先综述了 3D/2D 钙钛矿异质结的概念、优势及常规制备方法，包括固–液后旋涂法、固–气气相沉积法以 及固–固反应等常规制备方法；然后探讨了通过界面工程、材料工程和器件结构优化等策略来提升 3D/2D 钙钛矿异质结性能的有效方法；接下来，概述并评估了 3D/2D 异质结在太阳能电池和光 电探测器领域的最新研究应用进展；最后，我们讨论了 3D/2D 钙钛矿异质结当前面临的稳定性 和环境适应性等挑战，并系统展望了 3D/2D 钙钛矿异质结研究的未来发展趋势，旨在为实现其 在光电领域的广泛应用提供可行性思路和优化方案。
近年来，非厄米系统的研究突破了传统量子力学中厄米算符的框架，揭示了复数本征值与 非厄米对称性所蕴含的新的物理规律。相较于厄米体系，非厄米系统通过复本征值的实–虚二元结 构实现了对动力学演化的统一描述，并涌现出临界点、非正交本征态等新概念和非厄米趋肤效应 等独特现象。这些特性源于其哈密顿量的非厄米性，如伪厄米性对实数谱的约束、Jordan 块结构 的代数–几何重数分离，以及广义布里渊区理论对体边关联的重构。Hatano-Nelson 模型和非厄米 Su-Schrieffer-Heeger 模型展示了非互易跃迁与复能谱的拓扑响应，为理解非厄米趋肤效应和能带 奇异性提供了范例。在对称性与拓扑分类方面，非厄米系统扩展了传统 Altland-Zirnbauer 十重 分类，形成 Bernard-LeClair 38 类对称框架，涵盖伪厄米性、手性对称性及复共轭/转置操作的 组合效应。拓扑分类通过 K 理论和同伦理论双轨推进，前者将非厄米系统映射至厄米框架，后者 则解析能带复流形的连续形变特性。未来研究需攻克高维系统普适理论、晶体对称性对分类的影 响及实验平台实现等挑战，推动非厄米拓扑理论在开放量子系统、非平衡态物理和新型器件设计 中的应用。
在拓扑量子计算的背景下, 涡旋芯中的马约拉纳零模引起了广泛关注。然而，零能束缚态 可能偶然出现，并不一定是马约拉纳零模。在实验中必须仔细排除这类偶然零模，以识别真正的 马约拉纳零模。我们的研究表明，在自旋轨道耦合的多带超导体（如铁硒基超导体）中，如果配 对对称性是无节点 d 波（在无自旋轨道耦合的情况下定义），那么涡旋芯中确实会出现偶然零模。 反之，如果配对对称性相对于自旋轨道耦合分裂的费米口袋是 s++ 或 s±，那么在弱自旋轨道耦 合极限下，偶然零模不会出现。我们的结果不仅对马约拉纳零模的实验识别至关重要，也为确定 铁硒基超导体的配对对称性提供了一条途径。
自闭症谱系障碍 (自闭症) 与注意力缺陷多动障碍 (多动症) 是儿童常患的神经发育障碍类 疾病，二者表现出截然不同的症状，但却具有很高的共病概率。本文将从神经生物物理学角度梳 理不同层次的研究进展，系统总结自闭症与多动症共病的生物物理机制。儿童共患两种疾病的机 理可概括为以下几个方面：(1) 两种疾病均存在突触修剪异常，导致共病患者的脑结构异常加剧； (2) 脑网络功能障碍是二者共病的重要神经生物学证据；(3) 二者均涉及多巴胺、Wnt、γ-氨基丁 酸、雷帕霉素靶蛋白和炎症相关信号通路的异常，这些通路与突触数量的稳定性紧密相关；(4) 突 触修剪异常导致的突触兴奋性/抑制性失衡是共患两种疾病的基本原因。此外，借助计算神经网络 建模和分子网络动力学建模，可促进对自闭症与多动症共病机制的深入理解。本文从不同层次分 析了两种典型神经发育障碍出现共病的潜在机制，有望为共病患者的早期干预和精准治疗提供理 论依据。
金属卤化物钙钛矿作为一类新兴半导体光电材料，在太阳能电池、发光二极管 (LED)、光 电探测器等光电器件中表现出较大应用潜力。主流钙钛矿光电器件以多晶薄膜器件为主，但多晶 薄膜中较多的晶界与较大的缺陷密度阻碍了器件性能的进一步提升。钙钛矿薄单晶凭借其低缺陷 密度、长载流子扩散长度等优点，在钙钛矿光电器件领域受到广泛关注。本文系统介绍了钙钛矿 薄单晶的制备技术、优化策略 (组分工程、添加剂工程、界面钝化) 及其在太阳能电池、光电探测 器、X 射线探测器和发光器件应用中的研究进展。随后，介绍了钙钛矿薄单晶的阵列化方法包括 喷墨打印、图案化模板诱导法等技术进展及其面临的挑战，并展望了钙钛矿薄单晶器件未来发展 方向。
二阶非线性系数空间调制的非线性光子晶体 (NPC) 可以用于产生光学涡旋，从而拓展涡 旋光束的工作波长与拓扑荷数，为众多应用提供了新方法。在本工作中，我们研究了基模高斯光 束在非线性叉形光栅中非线性倍频产生的二次谐波 (SH) 涡旋光束的过程。分析了不同结构拓扑 荷和衍射级次下，远场 SH 光束的强度分布、位相分布及轨道角动量 (OAM) 谱。结果表明，当 衍射阶次和结构拓扑荷增大时，SH 光束呈现出角向干涉条纹和非均匀强度分布，偏离标准涡旋光 束的环形特性。为优化 SH 涡旋光束质量，进一步研究了基波光束腰半径、晶体厚度及光栅占空 比对倍频光场的影响。结果显示，增大基波光束腰半径、优化叉形光栅的厚度及占空比可有效抑 制不同衍射阶次间的干涉，从而改善 SH 光束质量。本研究为基于 NPC 的非线性光学器件性能 优化提供了理论指导。
作为最重要的抑癌因子之一，p53 蛋白通过调控数百个靶基因的表达，调节细胞生理活动， 维持基因组的稳定性和完整性。尽管大量研究已揭示了 p53 的结构特征和翻译后修饰对其功能的 调控，但对于 p53 在激活过程中所展现出的动态行为及其精准调控靶基因表达的机制，仍缺乏系 统性的理解。近年来，单细胞成像与时空组学技术的发展为解析 p53 的时变调控提供了全新视角。 本文综述了 p53 调控网络的多层次结构，从分子修饰、亚细胞定位、DNA 结合、染色质重塑到 下游靶基因的表达动力学，系统探讨了各调控层之间的信息整合与协同作用机制。通过动态信号 解码和精细调控，p53 实现对细胞命运的精准调节。深入理解 p53 调控机制，对阐明癌症发生发 展机制及开发精准干预策略具有重要意义。
二维过渡金属硫族化合物 (TMDs) 展现出强光与物质相互作用以及显著的激子效应，针对 其激发态动力学的研究无论是对相关的基础研究还是技术应用，都具有重要的意义。为此，本文 总结了单层 TMDs 及其堆叠形成的范德瓦耳斯异质结中的激发态动力学研究。具体而言，我们介 绍了单层中激子与异质结中层间激子的产生到复合动力学过程，期间着重介绍了异质结中层间电 荷转移，以及层间转角和莫尔超级晶格相关激发态动力学的近期研究。最后总结了目前的研究中 未解决的问题并以对未来的展望作为结尾。
单线态裂分指光激发产生的一个单线态激子裂分为一对三线态激子的激子倍增过程，利用 该过程有望突破单结太阳能电池效率极限。中间三线态激子对的生成是单线态裂分的关键步骤，基 态构型下，单线态与三线态激子对的电子耦合较小，电子振动自由度可能扮演着重要作用，因而 揭示超快单线态裂分的电子振动波包动力学是理解三线态激子对形成机制的核心问题，也是重要 挑战。本文系统介绍了研究电子振动波包动力学的超快光谱技术，深入讨论了电子振动驱动单线 态裂分中间态形成的机制，并总结了该领域目前面临的关键科学问题和技术挑战。
X 射线闪烁体作为医疗诊断、工业检测、安全安检等领域的核心功能部件，发挥着不可替 代的作用。近年来，金属卤化物钙钛矿因结构灵活、组分原子序数大、发光量子产率高、光谱可 调等优势，在 X 射线闪烁体材料领域备受关注。将发光性能卓越的稀土元素与金属卤化物钙钛矿 相结合，不仅继承了各自材料的优点，更通过稀土离子独特的能级结构与钙钛矿优异的半导体特 性相耦合，实现了对发光行为的精准调控和性能优化。因此，稀土卤化物钙钛矿已成为近年来 X 射线闪烁体领域的研究热点。本文基于稀土卤化物钙钛矿在 X 射线闪烁体领域近年来取得的最新 研究进展，系统综述了几类典型稀土卤化物钙钛矿体系的物性结构与闪烁性能，总结了当前研究 面临的挑战，并针对性地提出了若干改进策略与研究建议。
回音壁模式 (whispering gallery mode，WGM) 微腔激光器凭借其较小的模式体积、超高 Q 值和低阈值等优势，在多个研究领域获得广泛重视。但 WGM 微腔激光器因存在较差的激光 方向性，导致发射角度难以控制，同时可能会伴随多纵模激光辐射现象，这些缺陷显著制约了其 在实际中的应用。本文系统梳理了回音壁激光定向发射调控领域的研究动态，重点探讨了变形微 腔设计、散射体与缺陷辅助、耦合微腔系统、光栅诱导以及宇称–时间对称性破缺四类核心调控机 制，通过深入解析其作用机理，并前瞻性地预测该领域技的术演进趋势，旨在为相关领域的科研 工作者提供理论支撑，推动回音壁激光器定向发射机制的技术革新。
拓扑与磁性之间的相互作用可以在拓扑材料中诱导出奇异的特性。二维铋因其具有强自旋 轨道耦合的拓扑态而被广泛研究，而单层 1T-VTe2 则被理论预测具有本征磁性，同时在实验上也 获得了依据。本工作通过分子束外延技术成功构建了由二维 Bi(110) 单层与 1T-VTe2 单层组成的 垂直异质结构。扫描隧道显微镜测量表明铋的生长优先沿 VTe2 单层台阶边缘进行，在 VTe2 单 层表面形成 Bi(110) 单层，其边缘区域伴随铋双层结构。该 Bi(100)/VTe2 异质结构呈现出特定 的晶格匹配关系，并具有清晰的莫尔周期性。扫描隧道谱测量进一步发现在 Bi(110)/VTe2 异质 结的边界处存在局域态密度的抑制现象。通过分析 Bi(110) 边界的原子结构，我们发现该效应并 非源于此前提出的 Bi(110) 台阶边缘原子重构，而很可能与 VTe2 单层的磁特性密切相关。
库仑拖曳是指当电流通过一层导电层时，会在邻近且电学隔离的另一层中产生电压，这一 效应完全由载流子之间的层间库仑相互作用引起。该现象已在多种体系中得到广泛研究，包括平 行纳米线、双量子阱以及双层石墨烯。在本工作中，我们报道了一种新型体系中库仑拖曳的观测 结果，该体系由两层石墨烯组成，层间在同一平面内横向分隔 30 nm，表现出与垂直石墨烯异质 结构不同的行为。实验结果显示，在施加垂直磁场时可在相邻的石墨烯边缘处出现明显的负拖曳 电阻，当通过栅压将两层石墨烯的载流子浓度调至电荷中性点时，负拖曳达到最大值。本工作建 立了一个分立且空间上邻近的量子霍尔边缘系统，为探索一维体系间的电子相互作用物理提供了 新的实验平台。
Shou Chin Wang (Wang Shoujing) was one of the few Chinese physicists who made significant contributions to the early development of quantum mechanics. One of his representative works is the study on the van der Waals potential based on quantum mechanics. Specifically, using the second-order perturbation theory in quantum mechanics, he derived a long-range attractive potential of the form −1/R6 between two widely separated atoms. Since individual atoms are non-polar, meaning their average dipole moments are zero, this interaction arises from fluctuations in the instantaneous electric dipole moments of the two atoms.
Subsequently, Fritz London conducted a more systematic study of the interaction potential between non-polar molecules. In later literature and textbooks, this result is commonly referred to as the London dispersion force. London’s work indeed contains more extensive physical contents, but its core conclusion—the long-range behavior of the van der Waals potential—is consistent with Wang’s result. Wang’s work was published in Physikalische Zeitschrift, 28, 663 (1927), while London’s work appeared in Zeitschrift fur Physik, 60, 491 (1930). Wang’s publication was clearly earlier, and London cited Wang’s work. Hence, it would be appropriate to refer to this effect jointly as the “Wang-London force.”
For quantum chemistry, Wang’s 1927 paper is one of the important early works in this direction. However, Wang’s research on the van der Waals attraction is not widely known in the academic community. For example, it was not included in the collection of classic papers, Quantum Chemistry—Classic Scientific Papers, edited by H. Hettema.
The original German text of Wang’s article is not easy to find. I would like to thank my former student, Shenglong Xu (now an assistant professor at Texas A&M University), who helped me find an electronic version. I do not understand German and inquired with many people about an English translation of this article, but none could be found. The lack of an easily accessible English translation may be one reason why this work is not well-known.
To facilitate reading, I used Google Translate to translate Wang’s article into English. I also thank Professor Honghao Tu of Ludwig-Maximilians-Universit¨at M¨unchen, who proofread the translated draft and provided many valuable suggestions. During the translation and review process, some typographical errors in the original German text were identified and marked with translator’s and reviewer’s notes.
On the centennial of the establishment of quantum mechanics, we believe it is meaningful to translate this classic paper by Shou Chin Wang into English.
层状过渡金属化合物（LTMCs）凭借其层状结构、强磁各向异性和可调控的磁有序，为后 摩尔时代低功耗自旋电子器件和拓扑量子计算提供了理想材料平台。本文系统综述了 LTMCs 在 二维磁性研究中的最新进展，重点关注其材料体系分类、本征磁性质及多种外场调控策略。文章 首先依据晶体结构与化学组分，将 LTMCs 划分为二元卤化物、硫属化物及三元体系（如 MPX3、 MmXnTek 和 MnBi2Te4 家族），系统总结其磁耦合机制、有序温度及维度效应；进而详细探讨 电场调控、应变工程和离子插层等手段对磁交换作用、磁各向异性和拓扑物态的调制机理与实验 实现。近年来该领域涌现多项突破，如室温铁磁金属与半导体的实现、MnBi2Te4 中量子反常霍尔 效应的观测，以及多场耦合下磁–拓扑态的协同控制。然而，高居里温度本征二维磁性半导体仍较 稀缺，微观耦合机制与器件级稳定性仍是关键挑战。未来研究需结合多尺度表征、第一性原理计 算与跨尺度制备技术，实现磁性–拓扑–电子的精准调控，推动 LTMCs 在新型自旋器件和拓扑量 子计算中的应用。
本文利用分子动力学方法研究了近椭球状非球形空泡在冲击波诱导下溃灭的动力学过程。 一方面，非球形空泡的溃灭过程与球形空泡类似，均表现为压缩和破裂两个阶段，同时会产生高 速的微射流。另一方面，由于空间尺寸和表面张力的双重影响，非球形空泡长轴与冲击波的初始 夹角对空泡的溃灭时间、射流速度、射流角度将产生系统性的影响。研究发现空泡的溃灭时间、射 流速度大小随着初始夹角增大而减小；而射流角度则在初始夹角为 45◦ 时值最大。我们利用不同 大小的空泡验证了该结论的普适性。
本文系统梳理了太阳光驱动蒸发过程的热力学与动力学理论框架，旨在为该跨尺度、多物 理场耦合的光热蒸发过程提供一个系统的理论描述基础。首先，从热力学角度阐述了蒸发过程中 的相平衡条件、自由能结构及相图，涵盖了单组分流体和多组分混合物的气–液相平衡热力学描述。 其次，在动力学方面，重点围绕打破气–液相平衡的路径展开分析：一是通过改变气相热力学状态 (如降压) 驱动蒸发；二是通过改变液相热力学状态 (如界面局部加热) 驱动蒸发，后者是光热蒸发 的核心机制；三是在扩散主导的简化框架下，介绍了基于气相或液相扩散并结合移动边界条件的 动力学理论。进一步，结合光热蒸发的实验研究，重点探讨了几何约束 (特别是纳米受限效应) 对 蒸发行为与能量传输路径的影响，并综述了受限体系下 (如二维水路、多孔结构) 的工程应用策略 与性能评估方法。最后，对当前理论瓶颈和未来发展方向进行了展望。本文通过整合热力学平衡 分析与动力学演化机制，试图为理解与设计高效、稳定的太阳能驱动蒸发系统提供理论参考。
