物理学进展

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二维电子材料中的二阶拓扑绝缘体

冯晓冉 , 牛成旺 , 黄柏标 , 戴瑛

2025 (1): 1-31. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2025.01.001

PDF(11565KB) ( 12 )

高阶能带拓扑不仅丰富了我们对拓扑相的理解，还揭示了新奇的低维边界态，这在下一代器件应用中具有巨大潜力。二维材料独特的电子结构和可调控特性使其成为实现二阶拓扑绝缘体（SOTIs）的理想平台。本文概述了二维电子材料领域中 SOTIs 的研究进展，重点介绍了高阶拓扑特性的表征以及理论研究中提出的众多候选材料。这些研究不仅增强了我们对高阶拓扑态的理解，还丰富了实验中可行的候选材料。

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太赫兹波对神经递质突触传递过程影响的研究进展

陈晨, 丁泓铭, 马余强

2025 (1): 32-46. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2025.01.002

PDF(2539KB) ( 15 )

太赫兹波是一种介于微波和红外波之间的电磁波，因其强穿透性、非电离性和强吸收性等物理特性，在非接触式调控突触传递过程中展现出巨大应用潜力。突触传递过程与神经退行性疾病密切相关，因此，深入了解太赫兹波对这一过程的影响，对于预防和治疗相关疾病具有重要指导意义。本文首先详细介绍了太赫兹波的物理特性、生物效应及突触传递的相关概念，随后重点讨论了太赫兹波在突触前、突触间隙和突触后三个阶段对神经递质传递的影响。最后，本文总结并展望了太赫兹波在未来突触传递过程中的潜在应用。

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宏量制备导电属性可控的高质量单壁碳纳米管

杨可汉, 王超, 袁国文 , 高力波

2025 (1): 47-54. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2025.01.003

PDF(3199KB) ( 8 )

单壁碳纳米管 (SWCNTs) 由于其优异的电导、机械和热学性能，具备广泛应用前景。目前，浮动催化剂化学气相沉积法 (FCCVD) 是大规模制备 SWCNTs 的常用方法。然而，利用该方法获得的 SWCNTs 的纯度和质量不足，并且样品的导电属性可控性差，金属单壁碳纳米管 (mSWCNTs) 与半导体单壁碳纳米管 (s-SWCNTs) 并存，限制了其进一步应用。为了连续化生长高质量、高纯度，具备单一导电属性的 SWCNTs，本论文提出了一种通过放置管塞将 SWCNTs 滞留在高温区以实现持续生长，并加入电场实现单一导电属性的 SWCNTs 选择性生长的方法，最终得到高纯度的半导体富集的 SWCNTs。我们通过光学、热重分析和扫描电子显微镜对 SWCNTs 进行系统的测量与分析，研究 SWCNTs 纯度与 s-SWCNTs 的占比。该工作为大规模制备高质量高纯度的 SWCNTs 提供了方案，有望加速其工业化应用。

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