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1月16日《科学》杂志精选

发布日期:2015-01-23

1、半导体双量子点微波激射器

Semiconductor double quantum dot micromaser

相干光源(如激光器和微波激射器)的产生是一大批光学产业形成的基础。近日,Liu等人展示了一种在半导体双倍量子点中,以单电子隧穿效应驱动的激光器。不同于已有的半导体激光器,这种发射器的驱动力来源于分立能级间的单电荷隧穿效应,而这些分立能级是可以调控的。通过单电子电荷来调控能级可以快速地控制激光器(或微波激射器)的开关。(Y.-Y. Liu, et al. Science 2015,347,285-287.

2、电子掺杂的Nd2xCexCuO4超导体中的电子有序态

Charge ordering in the electron-doped superconductor Nd2xCexCuO4

物理学家可以通过化学掺杂空穴或电子的手段,诱导铜氧化物使之成为超导体。目前大部分研究都基于空穴掺杂材料,这些材料中,研究者们发现在超导态附近共存很多不同的相态。其中一种相态是电荷密度的调制态[一种电荷密度波(CDW],这种相态在空穴掺杂类材料中很常见。最近,Da Silva Neto等证明了在电子掺杂材料Nd2xCexCuO4中也存在类似的相态。随着他们冷冻材料,作者首次发现CDW,并且观察到这一现象的温度要远高于空穴掺杂材料出现CDW的温度。(Eduardo H. da Silva Neto, et al. Science 2015,347,282-285.

3、胶体纳米粒子诱导的通用型溶剂的结构重组

Universal solvent restructuring induced by colloidal nanoparticles

在溶液中,纳米颗粒的物理性质和反应活性不仅与颗粒表面的末端基团有关,还与颗粒表面溶剂序列变化有关,这些变化是由纳米颗粒表面诱导产生的。Zobel等人用x射线散射的方法研究在一系列极性溶剂(乙醇)和非极性溶剂(正己烷)中,各种金属和金属氧化物纳米颗粒表面的溶剂重排现象。他们发现,相比于在溶液中,在纳米颗粒表面的溶剂的有序度提升了。这种趋势与颗粒表面化学结构没太大关系,例如当颗粒表面基团由羟基变为羧酸盐时,并无太大影响。(Mirijam Zobel, et al. Science 2015,347,292-294.

4、用于检测能带拓扑图的Aharonov-Bohm干涉仪

An Aharonov-Bohm interferometer for determining Bloch band topology


单个电子在一个闭合石墨烯晶格的动量空间中运动时,可能不会恰好回到出发时所在的位置。不过如果它在动量空间中的运动路径中有一个特殊的位点,则会引发相位转变。物理学家们可以通过检测这一过程的信号来研究石墨烯的传输性能。近日,Duca等人用干涉法直接测量了六边形光学晶格的Berry通量,他们采用交错的激光束来模拟电子在石墨烯中的环境。这种高精度的先进技术或许在表征其他拓扑结构上有用武之地。(L. Duca, et al. Science 2015,347,288-292.

 

文章来源:新材料在线

 

 

 

 

 

 

 

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