物理学进展

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非厄米系统对称性与拓扑分类研究进展

李冠良, 赵宇军

2025 (5): 209-222. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2025.05.001

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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。

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金属卤化物钙钛矿薄单晶光电器件研究进展

贺新雨, 包春雄

2025 (5): 223-249. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2025.05.002

PDF(8487KB) ( 16 )

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。

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多轨道超导体中自旋轨道耦合导致的偶然零模

向柯, 王达, 王强华

2025 (5): 250-259. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2025.05.003

PDF(1009KB) ( 10 )

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。

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