物理学进展

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层状过渡金属化合物的磁性研究进展

徐杰, 张亚玲, 刘晓璇, 王媛媛, 薛婷元, 谷亮, 满潇潇, 张会生

2026 (2): 51-71. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2026.02.00`

PDF(4910KB) ( 58 )

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。

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太阳光蒸发过程的热力学---动力学描述

唐传, 汤启云, 李秀强, 马余强, 朱嘉

2026 (2): 72-97. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2026.02.002

PDF(7296KB) ( 29 )

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。

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非球形纳米空泡冲击溃灭的分子动力学研究

李成伟, 向圆圆, 姚红兵

2026 (2): 98-105. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2026.02.003

PDF(11521KB) ( 12 )

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。

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