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期刊目录

    2020年, 第40卷, 第3期 刊出日期:2020-10-12    下一期

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    飞秒激光加工铌酸锂晶体:原理与应用
    周超, 马嘉男, 顼晓仪, 徐钏, 张勇, 祝世宁, 肖敏
    2020 (3):  69-83. 
    PDF(5106KB) ( 780 )  

    由于具有超短的脉冲宽度和极高的峰值强度,飞秒激光微加工是一种有效的材料加工方法, 已广泛应用于光子集成器件的加工。铌酸锂晶体具有优异的电光、非线性光学和压电特性,是集成 光学和导波光学中常见的材料。本文综述了飞秒激光对铌酸锂晶体的处理,重点介绍了飞秒激光加 工的物理原理及其制备的铌酸锂基光子器件的最新进展。飞秒激光技术使铌酸锂晶体在微纳光子学 领域具有广阔的应用前景。

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    Commentary Column
    让拓扑相变存储数据
    樊贞
    2020 (3):  84-91. 
    PDF(6256KB) ( 701 )  

    SFO 是近年来备受关注的阻变性能最优异的新兴材料之一。当然,目前SFO 的性能还不能与成熟的阻变材料(如HfOx 和TaOx) 相比。但SFO 有两点优势:1. 制备材料时,目标材料组分明确,即 SrFeO2.5。对 HfOx 和 TaOx,制备时 x 具体为多少并无明确目标。很多情况下靠经验。2. 阻变机理明确、可控,即 SrFeO2.5 与 SrFeO3 两相之间的相变。对 HfOx 和 TaOx,电场作用下 O 化学计量比到底如何变化不清楚。笔者认为,SFO 是有潜力的阻变材料。 经过不这两点特色,足够让包括笔者在内的同行们喝一壶了。笔者认为,SFO 是有潜力的阻变材料。经过不断优化,其性能达到甚至超过 HfOx 和 TaOx 等成熟阻变材料并非白日做梦。

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    量子模拟外尔半金属
    于扬, 汪子丹
    2020 (3):  92-95. 
    PDF(2300KB) ( 521 )  

    Weyl 半金属的拓扑性质会导致很多新奇的物理现象,比如表面的费米弧(Fermi arc)。本文则讨论 Weyl 半金属的手征磁效应(Chiral magnetic effect, CME)。这一效应的出现,与某种原因导致一对手性相反的 Weyl 点出现能量差有关。此时,左手性和右手性不平衡,引入外加磁场将导致Weyl 点附近产生正比于磁场强度并沿着磁场方向的拓扑电流,该现象通常被称为凝聚态物理中的手征磁效。强调凝聚态物理,是因为这个概念一般多见于核物理中夸克–轻子等离子体的形成过程,其中相对论性重离子碰撞过程起主导作用。值得注意的是,手征磁效应是左手和右手Weyl 点在能动量上分开导致的,与近年来广泛研究的手征反常(chiral anomaly) 具有本质的区别。比如,Dirac 半金属具有手征反常,但不产生手征磁效应。手征反常是指在平行的电场E 和磁场B 的作用下,Weyl 或Dirac 半金属中产生的左手(右手) Weyl 费米子会持续转化为右手(左手)Weyl 费米子。尽管这两种机制在Weyl 半金属中都存在,但却表现出不同的输运现象。其中一个明显的区别表现为:实现手征反常需要电场 E 和磁场 B 的共同作用,而手征磁效应引起的拓扑电流通常只需要磁场 B 的作用就可以了。


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    一芯二用:非分之想
    包春雄, 高峰
    2020 (3):  96-105. 
    PDF(5728KB) ( 600 )  

    可能是顺应先进制造和高科技产业的需求,也可能源于材料人“好高骛远”对高指标的不懈追求,材料科学主体一直以“一芯一用”为核心,很多材料的某个性能已经到了非常接近理想性能。先进制造和集成制造将万般材料集中在一起,这是大趋势。当更高、更快、更小的征程变得步履蹒跚时,也许亦可以考虑其他途径。例如,回过头来看看“一芯二用”或者“一芯多用”?此时,我们未必要追求最大限度地使用某一性能,而是一般将 trade-off 倒易关系向右上角方向拓展,实现一芯二用甚至多用。这也许是一条面向未来应用之路,可解决当前集成越来越难的挑战……当然,如何在材料科学基础研究范畴内,讨论功能上“一芯二用”或时空上“朝三暮四”的材料科学,亦是有趣的课题。此类“一芯二用”的材料科学战略,在未来愈来愈高密度的功能集成器件研发中,可能会研究贡献一二而不再是“非分之想”。

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