
2026-05-27
中國科學(xué)院物理研究所依托綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置D4實(shí)驗(yàn)站的超快電鏡系統(tǒng),利用自由電子與相位匹配光柵近場相互作用引起的電子束橫向展寬效應(yīng),發(fā)展了一種無需能量過濾系統(tǒng)即可測量脈寬的新方法。該方法通過電子束的橫向展寬幅度隨時(shí)間的變化直接獲取電子脈沖的時(shí)域輪廓,實(shí)現(xiàn)了對UEM中電子脈沖特性的快速、高精度測量,并揭示了靜電透鏡時(shí)間像差對脈沖不對稱展寬的主導(dǎo)作用。
超快電子顯微鏡(UEM)憑借亞納米空間分辨率和亞皮秒時(shí)間分辨率,已成為研究非平衡態(tài)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的關(guān)鍵表征手段。電子脈沖寬度直接決定了UEM的時(shí)間分辨率極限,其精確診斷對儀器優(yōu)化與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。然而,現(xiàn)有脈寬測量方法普遍存在設(shè)備復(fù)雜、效率受限等不足。中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心先進(jìn)材料與結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)室(A06組)李建奇、楊槐馨課題組長期致力于發(fā)展更高時(shí)空分辨能力的超快電子顯微鏡。近期...
2026-05-25
近日,綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置(SECUF)再次彰顯其在物質(zhì)科學(xué)前沿研究中的核心支撐作用。依托該裝置的極低溫強(qiáng)磁掃描隧道實(shí)驗(yàn)站(A7),上海交通大學(xué)李政道研究所丁洪院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國科學(xué)院物理研究所等多個(gè)單位,在鐵基超導(dǎo)體KFe<sub>2</sub>As<sub>2</sub>中首次觀測到量子磁通渦旋的分?jǐn)?shù)化與斯格明子形成。
????近日,綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置(SECUF)再次彰顯其在物質(zhì)科學(xué)前沿研究中的核心支撐作用。依托該裝置的極低溫強(qiáng)磁掃描隧道實(shí)驗(yàn)站(A7),上海交通大學(xué)李政道研究所丁洪院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國科學(xué)院物理研究所等多個(gè)單位,在鐵基超導(dǎo)體KFe2As2中首次觀測到量子磁通渦旋的分?jǐn)?shù)化與斯格明子形成,相關(guān)成果發(fā)表于國際頂級期刊Science。????極低溫與高分辨掃描隧道譜:SECUF創(chuàng)造關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)條件這一重大突破的實(shí)現(xiàn),離不開SECUF所提...
2026-05-20
近期,中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心研究員沈潔、研究員石友國,與合肥強(qiáng)磁場科學(xué)中心研究員張警蕾合作,依托綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置的C3極低溫強(qiáng)磁場量子輸運(yùn)和調(diào)控實(shí)驗(yàn)站、C1亞毫開實(shí)驗(yàn)站,利用拓?fù)洳牧蟃a<sub>2</sub>Pd<sub>3</sub>Te<sub>5</sub>的新穎特性,成功研制出一種適用于寬溫區(qū)測量的電阻溫度計(jì),為拓?fù)洳牧献呦驅(qū)嶋H應(yīng)用提供了一個(gè)有前景的方向,該溫度計(jì)可被稱為“拓?fù)錅囟扔?jì)”。
近期,中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心研究員沈潔、研究員石友國,與合肥強(qiáng)磁場科學(xué)中心研究員張警蕾合作,依托綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置的C3極低溫強(qiáng)磁場量子輸運(yùn)和調(diào)控實(shí)驗(yàn)站、C1亞毫開實(shí)驗(yàn)站,利用拓?fù)洳牧蟃a2Pd3Te5的新穎特性,成功研制出一種適用于寬溫區(qū)測量的電阻溫度計(jì),為拓?fù)洳牧献呦驅(qū)嶋H應(yīng)用提供了一個(gè)有前景的方向,該溫度計(jì)可被稱為“拓?fù)錅囟扔?jì)”。相關(guān)研究成果發(fā)表在npj Quantum Materials上。在過...
2026-05-13
首次利用高分辨率中子能譜,結(jié)合高重復(fù)頻率激光與單中子計(jì)數(shù)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對稠密等離子體中離子超快動(dòng)力學(xué)的時(shí)間積分診斷。該方法不僅避免了傳統(tǒng)診斷中時(shí)間分辨率不足的問題,還能夠同時(shí)獲取離子的能量與角分布信息,具有高分辨率、非侵入性、信息豐富等優(yōu)勢,為研究離子在高能量密度環(huán)境中的輸運(yùn)過程、激光離子加速機(jī)制等提供了新的實(shí)驗(yàn)手段。
2026-05-06
多家機(jī)構(gòu)的科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合研制了一套兼具高能量轉(zhuǎn)換效率與參數(shù)完全可調(diào)的新型二維太赫茲光譜平臺(tái)。該系統(tǒng)基于傾斜波前技術(shù),在兩塊獨(dú)立的鈮酸鋰晶體中產(chǎn)生雙束強(qiáng)場太赫茲源。通過引入潛望鏡式線柵合束器,不僅大幅保留太赫茲的電場強(qiáng)度,還借助雙反射鏡的獨(dú)立對準(zhǔn)自由度,實(shí)現(xiàn)兩束太赫茲光在樣品及探測區(qū)的高效共線耦合。該光路可以對雙脈沖的偏振態(tài)、中心頻率及電場強(qiáng)度進(jìn)行獨(dú)立控制,顯著提升了二維太赫茲相干光譜的實(shí)驗(yàn)靈活性。
2026-04-07
近日,來自中國科學(xué)院物理研究所、南洋理工大學(xué)、南方科技大學(xué)和香港科技大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員合作,依托綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置(SECUF),在由范德華斯層狀材料構(gòu)筑的NbSe2/MnPS3異質(zhì)結(jié)中,實(shí)現(xiàn)由非均勻反鐵磁近鄰效應(yīng)顯著增強(qiáng)的超導(dǎo)二極管效應(yīng)。
2026-03-27
南方科技大學(xué)殷嘉鑫副教授、中國科學(xué)院物理研究所武睿副研究員科研團(tuán)隊(duì)依托綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置(SECUF),在籠目超導(dǎo)體CsV3Sb5研究中取得重要進(jìn)展:首次在該體系中觀測到2×2配對密度波態(tài)(Pair Density Wave, PDW)及其手性可逆調(diào)控的實(shí)空間譜學(xué)證據(jù)。結(jié)合非磁性摻雜樣品的對比結(jié)果,進(jìn)一步獲得了支持PDW相位敏感的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
南方科技大學(xué)殷嘉鑫副教授、中國科學(xué)院物理研究所武睿副研究員科研團(tuán)隊(duì)依托綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置(SECUF),在籠目超導(dǎo)體CsV3Sb5研究中取得重要進(jìn)展:首次在該體系中觀測到2×2配對密度波態(tài)(Pair Density Wave, PDW)及其手性可逆調(diào)控的實(shí)空間譜學(xué)證據(jù)。結(jié)合非磁性摻雜樣品的對比結(jié)果,進(jìn)一步獲得了支持PDW相位敏感的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。相關(guān)成果發(fā)表于《Physical Review B》。PDW是非常規(guī)超導(dǎo)電性研究中最重要的前沿問題之一。在這一狀...
2026-03-24
中國科學(xué)院物理研究所綜合極端條件裝置微加工實(shí)驗(yàn)室技術(shù)團(tuán)隊(duì)首次在光學(xué)超表面中實(shí)現(xiàn)了保持對稱性不變的BIC拓?fù)浜蓜?dòng)態(tài)操控,突破了以往必須通過打破對稱性來調(diào)控拓?fù)湫再|(zhì)的固有觀念,為探索光學(xué)超表面的新奇拓?fù)涔鈱W(xué)特性提供了新方案。
在光學(xué)超表面中,連續(xù)域束縛態(tài)(BIC)作為一種動(dòng)量空間中的偏振渦旋奇點(diǎn),攜帶整數(shù)化拓?fù)浜啥宫F(xiàn)出豐富的拓?fù)涔鈱W(xué)性質(zhì),且理論上具有無限大的品質(zhì)因子(Q值),為實(shí)現(xiàn)超低閾值激光、超高靈敏度傳感及光場操控提供了理想平臺(tái)。BIC的拓?fù)湫再|(zhì)受到對稱性的嚴(yán)格約束,不同的對稱性通常對應(yīng)不同的拓?fù)浜?,目前?bào)道的研究工作主要聚焦于對稱性所允許的特定拓?fù)浜?。然而,一個(gè)常被忽略的事實(shí)是:在同一對稱性保護(hù)下,BIC允許多重拓?fù)?..
2025-04-11
研究團(tuán)隊(duì)基于多組分氣體協(xié)同刻蝕技術(shù),設(shè)計(jì)并加工出基于鈮酸鋰納米孔結(jié)構(gòu)的非線性超透鏡,實(shí)現(xiàn)了將近紅外光束頻率上轉(zhuǎn)換到紫外波段同時(shí)聚焦的功能。近期,他們發(fā)現(xiàn)了鈮酸鋰雙折射導(dǎo)致的新現(xiàn)象,即由非手性結(jié)構(gòu)產(chǎn)生手性光學(xué)響應(yīng)。
近年來,鈮酸鋰單晶薄膜制備技術(shù)的突破極大地推動(dòng)了鈮酸鋰晶體在光學(xué)超表面等微納光學(xué)器件中的重要應(yīng)用。但是,鈮酸鋰晶體的高硬度和化學(xué)性質(zhì)不活潑等特性給微納加工帶來巨大挑戰(zhàn);另外,常規(guī)的光學(xué)超表面制備材料多局限于各向同性材料,而各向異性鈮酸鋰晶體的雙折射特性尚未在光學(xué)超表面領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)性探索。中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心微加工實(shí)驗(yàn)室李俊杰團(tuán)隊(duì)長期聚焦于微納光子學(xué)器件加工、設(shè)計(jì)及功能...
2025-04-09
研究團(tuán)隊(duì)提出了反?;魻柦堑碾p變量數(shù)學(xué)模型,根據(jù)電導(dǎo)率及電阻率的張量轉(zhuǎn)換,首次將反常霍爾角表達(dá)為縱向電阻率與反?;魻栯妼?dǎo)率之積的函數(shù)。
磁性材料的反?;魻栞斶\(yùn)效應(yīng)來源于能帶內(nèi)稟貢獻(xiàn)及雜質(zhì)外稟散射,其重要參量反常霍爾角代表縱向電流密度驅(qū)動(dòng)橫向反?;魻栯娏髅芏鹊哪芰?。大反?;魻柦窃诜闯;魻柎艂鞲?、自旋電子學(xué)磁疇翻轉(zhuǎn)等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。過去70年來,反?;魻柦情L期處于0.1~3°(0.2%~5%)的較低水平,且缺乏調(diào)控模型和實(shí)驗(yàn)方案,導(dǎo)致反常霍爾這一重要物理效應(yīng)長期不能得到有效應(yīng)用。近年來,本征磁性拓?fù)洳牧系陌l(fā)現(xiàn)為研究自旋相關(guān)拓?fù)湮飸B(tài)和物性提供了材...
2025-04-02
研究團(tuán)隊(duì)通過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)測量與理論計(jì)算,在KV2Se2O中揭示了金屬性室溫交錯(cuò)磁體的存在,并闡明了其獨(dú)特的d波自旋–動(dòng)量鎖定特性及自旋密度波轉(zhuǎn)變。
作為一類新型磁性材料,交錯(cuò)磁體的核心特征在于零凈磁化強(qiáng)度和動(dòng)量依賴自旋劈裂的能帶結(jié)構(gòu),突破了傳統(tǒng)鐵磁體與反鐵磁體的分類框架。角分辨光電子能譜(ARPES)測量首先在半導(dǎo)體材料MnTe和MnTe2中觀測到自旋劈裂的能帶結(jié)構(gòu),實(shí)驗(yàn)上確認(rèn)了交錯(cuò)磁體的存在。相比之下,金屬性的交錯(cuò)磁體不僅為研究低能準(zhǔn)粒子激發(fā)提供了獨(dú)特的平臺(tái),同時(shí)在自旋電子學(xué)應(yīng)用方面具有巨大潛力。中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心EX7組、T...
2025-03-26
研究團(tuán)隊(duì)首次合成和發(fā)現(xiàn)的BiH4高溫超導(dǎo)體,不僅刷新了分子型氫化物超導(dǎo)體的Tc紀(jì)錄,也為設(shè)計(jì)合成更多樣的氫化物高溫超導(dǎo)體提供了新思路。
近期,高壓下發(fā)現(xiàn)的系列富氫化合物高溫超導(dǎo)體刷新了超導(dǎo)材料臨界溫度(Tc)的最高紀(jì)錄,開辟了高溫超導(dǎo)研究的新方向,成為目前凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的研究前沿?zé)狳c(diǎn)。目前,已合成的氫化物高溫超導(dǎo)體主要分為兩大類,即以SH3為代表的共價(jià)鍵型氫化物和以LaH10為代表的氫籠型化合物(其中氫原子以共價(jià)鍵形成籠型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)),而被廣泛研究的分子型氫化物由于H2分子單元對費(fèi)米面附近態(tài)密度貢獻(xiàn)很小,尚未發(fā)現(xiàn)高溫超導(dǎo)電性。最近,中國科學(xué)院...
2025-02-26
鎳基超導(dǎo)體是繼銅基和鐵基之后又一個(gè)重要的高溫超導(dǎo)家族。鎳氧化物與銅氧化物具有類似的晶體結(jié)構(gòu)和電子構(gòu)型,為高溫超導(dǎo)機(jī)理研究提供了新的平臺(tái)。2023年中國科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)雙鎳氧層鈣鈦礦La3Ni2O7單晶在14 GPa壓力下出現(xiàn)高達(dá)80K的超導(dǎo)電性,引起了國內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注。該材料在常壓下不具備超導(dǎo)電性,但可能存在兩個(gè)類密度波相變。研究La3Ni2O7類密度波相變在壓力下的演化過程可以為理解鎳基超導(dǎo)電性的起源以及超導(dǎo)機(jī)理提供關(guān)鍵信息。
鎳基超導(dǎo)體是繼銅基和鐵基之后又一個(gè)重要的高溫超導(dǎo)家族。鎳氧化物與銅氧化物具有類似的晶體結(jié)構(gòu)和電子構(gòu)型,為高溫超導(dǎo)機(jī)理研究提供了新的平臺(tái)。2023年中國科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)雙鎳氧層鈣鈦礦La3Ni2O7單晶在14 GPa壓力下出現(xiàn)高達(dá)80K的超導(dǎo)電性,引起了國內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注。該材料在常壓下不具備超導(dǎo)電性,但可能存在兩個(gè)類密度波相變。研究La3Ni2O7類密度波相變在壓力下的演化過程可以為理解鎳基超導(dǎo)電性的起源以及超導(dǎo)機(jī)理提供關(guān)...
2025-01-22
依托綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置,在鈷基三角晶格量子磁性材料中,發(fā)現(xiàn)了兼具固體和超流體特征的新奇量子物態(tài)—自旋超固態(tài),這是首次在固體物質(zhì)中給出超固態(tài)存在的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
2025年1月22日上午,由中國科學(xué)院、中國工程院主辦的“兩院院士評選2024年中國/世界十大科技進(jìn)展新聞”在江蘇省南京市揭曉?!拔覈芯咳藛T為無液氦極低溫制冷提供新方案”入選2024年中國十大科技進(jìn)展新聞。中國科學(xué)院物理所孫培杰、項(xiàng)俊森,中國科學(xué)院理論物理所/中國科學(xué)院大學(xué)蘇剛、李偉,以及北京航空航天大學(xué)金文濤等聯(lián)合團(tuán)隊(duì),依托綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置,在鈷基三角晶格量子磁性材料中,發(fā)現(xiàn)了兼具固體和超流體特征的新奇...
2025-01-20
隨著氦氣資源的日益短缺以及低溫制冷在空間應(yīng)用、量子技術(shù)和前沿科學(xué)研究中的廣泛應(yīng)用,低溫制冷技術(shù)的重要性不斷增強(qiáng)。絕熱去磁制冷技術(shù)(Adiabatic Demagnetization Refrigeration,ADR)基于材料的磁熱效應(yīng)(Magnetocaloric effect,MCE),提供了無需使用稀缺3He、4He達(dá)到亞開爾文溫區(qū)的有效解決方案。其中,材料的磁熵變(ΔSM)是驅(qū)動(dòng)ADR的關(guān)鍵因素。為使材料的磁熵變更接近理論值ΔSM=nRln(2J+1)/MW,除了選擇具有較大J值的稀土離子外,原子配位環(huán)境對磁密度、磁耦合和晶體場效應(yīng)起著關(guān)鍵作用,從而顯著影響磁基態(tài)和實(shí)際磁熵變值-ΔSM。
隨著氦氣資源的日益短缺以及低溫制冷在空間應(yīng)用、量子技術(shù)和前沿科學(xué)研究中的廣泛應(yīng)用,低溫制冷技術(shù)的重要性不斷增強(qiáng)。絕熱去磁制冷技術(shù)(Adiabatic Demagnetization Refrigeration,ADR)基于材料的磁熱效應(yīng)(Magnetocaloric effect,MCE),提供了無需使用稀缺3He、4He達(dá)到亞開爾文溫區(qū)的有效解決方案。其中,材料的磁熵變(ΔSM)是驅(qū)動(dòng)ADR的關(guān)鍵因素。為使材料的磁熵變更接近理論值ΔSM=nRln(2J+1)/MW,除了選擇具有較大J...