缺陷是半导体领域中最核心的问题。文章采用含时密度泛函方法，模拟了S原子脱离MoS₂晶格形成空位缺陷过程中的电子动力学行为，发现该过程中存在显著的非绝热效应。非绝热效应导致S原子需要消耗更多能量以脱离晶格形成空位缺陷。随着S原子的初始动能增大，其脱离晶格形成空位的能量势垒也持续增大，并且在初始动能达到22 eV附近时发生了阶跃式的增长。这是由朗道-齐纳电子跃迁和能级间库仑作用共同导致的。非绝热效应还改变了脱离晶格的S原子上电荷的轨道分布，以及晶格中缺陷附近的电荷分布。此外，还发现该过程中自旋轨道耦合十分重要，必须被考虑。本文阐明了MoS₂中S原子空位的形成机制，尤其是电子非绝热动力学的重要作用，为进一步研究缺陷对材料物理性质的调控提供了理论基础。

图2  (a) 当S原子以不同初始动能脱离晶格时，系统势能E_p随S原子运动距离d 的变化关系，其中初始时刻完整MoS₂晶格的情况为势能零点；(b) S原子脱离晶格所需越过的能量势垒与初始动能的关系

本文在方法上具有明显的创新性，基于含时密度泛函理论方法对单层MoS₂体系中S原子空位缺陷的形成过程进行了一系列非绝热的模拟与分析研究。研究发现，非绝热效应与硫原子移动距离和硫原子的初始动能有关。文章重点关注后者，发现硫原子的初始动能越高，硫原子离开体系形成空位需要的能量（即势垒）就越大，与常识相反。电子结构分析发现，造成这种现象的主要原因来自原子高速运动中非绝热效应造成的电子跃迁，诱导出高能级电子占据。文章也分析了非绝热效应对空位电荷的影响。这些结果在以往非含时密度泛函理论计算中往往被忽视，本文模拟的条件在实际中可实现，具有发表的价值。

过渡金属硫族化合物由于其具有独特的结构和性质，在光电子学、纳米电子学、储能器件、电催化等领域具有广泛的应用前景，是一类被持续关注的代表性二维层状材料。在材料应用过程中，对材料掺杂特性的调控会极大地改变器件的响应性能。因而，对利用掺杂手段调控过渡金属硫族化合物器件响应性能的研究具有重要的意义。电化学离子插层方法的发展为二维材料的掺杂调控提供了新的手段。本文以WS₂为例，采用电化学离子插层方法对厚层WS₂的掺杂特性进行优化，观察到离子插入后器件电导率的显著增强(约200倍)，以及栅压对器件光电响应性能的有效且可逆的调控。本文通过栅压控制离子插层的方法实现对WS₂器件光电响应的可逆可循环调节，为利用离子插层方法调控二维材料光电器件响应性能研究提供了实验基础。

图3  零偏压下WS₂器件的扫描光电流图像随栅压的变化，激发光波长为633 nm，功率为80 μW，使用40×物镜进行聚焦，聚焦后光斑直径约4 μm (a) 零栅压下的扫描反射图像；(b)—(h) 不同栅压下的扫描光电流图像，标注数值为栅压大小，黑色箭头表示插层(增大栅压，Li⁺进入WS₂)和去插层(减小栅压，Li⁺离开WS₂)的过程。图中所有比例尺为10 μm

过渡金属硫族化合物（TMDCs）因为具有优异的光学、电学等性质，成为目前的一个研究热点。本文报道了通过电化学离子插层方法对WS₂基器件电导率的可控且可逆调控，发现通过器件栅压调控就可以对器件的光电响应进行有效控制。研究结果为利用离子插层方法调控二维材料光电器件响应特性研究提供了有价值的参考，对相关研究具有一定的借鉴意义。

利用射频磁控溅射技术在MgO (001)单晶基片上沉积了一系列Ba_0.94La_0.06SnO₃薄膜，并对薄膜的结构和电输运性质进行了系统研究。所有薄膜均表现出简并半导体 (金属) 导电特性：在T > T_min的高温区 T_min为电阻最小值对应的温度)，薄膜的电阻率随温度的升高而升高，并且与温度的平方呈线性关系。在T < T_min的低温区域，薄膜的电阻率随温度降低而上升，并且电阻率随lnT 呈线性变化，均匀无序系统中的电子-电子相互作用、弱局域效应以及Kondo效应均不能解释这种现象。经过定量分析，发现电阻率在低温下lnT的依赖关系源于颗粒间电子的库仑相互作用。同时，在Ba_0.94La_0.06SnO₃薄膜中也观察到霍尔系数R_H与lnT 呈线性关系，并且该线性关系也定量的符合金属颗粒体系中库仑相互作用的理论。薄膜断面高分辨透射电子显微镜结果表明，虽然薄膜整体呈现外延结构，但其中存在诸多条状非晶区域，这使得薄膜整体表现出类似金属颗粒膜的电输运性质。本文的结果为金属颗粒系统中库仑相互作用对电导率和霍尔系数修正理论的正确性提供了有力的支持。

图3  退火0，1和2 h (插图) 的BLSO 薄膜在零磁场下的Δσ与T (对数刻度)的关系，实线是(3)式拟合的结果

文章根据BLSO电阻率与温度的变化关系，依次排除了体系弱局域效应、均匀无序体系中电子-电子相互作用以及 Kondo 效应，结合霍尔系数与lnT的关联关系和形貌特征，全面验证了该体系中金属颗粒间电子的库仑相互作用对电导率和霍尔系数的修正理论。全文逻辑性较为严密，引导性强，实验结果可靠，是一篇不错的研究论文。

在研究量子态的演化问题时，量子演化速率往往定义为量子初态与其演化态之间的态距离随时间的变化率。本文将量子演化的基本理论与线性代数方法相结合，通过量子态演化的路径距离来研究量子系统的演化。量子幺正演化系统中，量子演化算符包含了量子演化的路径信息，路径距离的大小则决定于演化算符本征值的幅角主值分布。由量子态演化的路径距离随时间的变化率而得到的量子瞬时演化速率则正比于系统哈密顿量的最大与最小本征值之差。作为应用之一，利用量子演化的路径距离及哈密顿量诱导的瞬时演化速率，可以给出量子演化新的时间下限。此时间下限只与系统的演化算符及哈密顿量有关，而与量子初态的具体形式无关，这与量子系统真实演化时间所具有的性质一致。严格的理论证明以及两个演化实例的数值结果均表明，在[0，π/(2ω_H)]时间范围内，本文给出的演化时间下限与真实演化时间重合，是真实演化时间的准确预测。通过量子演化的路径距离及相应演化速率来研究量子系统的演化，为相关问题的解答提供了新的思路和方法。

图3  在相同的哈密顿量作用下，三能级量子纯态|ψ₀⟩和混合态ρ₀在演化过程中，依据本文提出的时间下限τ_H在[0，π/(2ω_H)]范围内与真实演化时间相等，见红色实线。量子纯态|ψ₀⟩演化过程中的Mandelstam-Tamm时间下限小于真实演化时间，见黑色短划线。对混合态ρ₀的演化而言，其Mandelstam-Tamm时间下限与真实演化时间的偏差最大，见蓝色点线 

量子态的演化速度不仅与量子物理的基础理论相关，还与量子信息学的逻辑操作快慢和测量精度等相关。这篇论文结合线性代数方法，在一个封闭体系中通过量子态演化的路径距离来讨论量子系统的演化，得到了一些有意义的结果，是很有意思的课题。

GaN以其宽禁带、高电子迁移率、高击穿场强等特点在高频大功率电子器件领域有着巨大的应用前景。大功率GaN电子器件在工作时存在明显的自热效应，产生大量焦耳热，散热问题已成为制约其发展的瓶颈。而GaN与衬底间的界面热导是影响GaN电子器件热管理全链条上的关键环节。本文首先讨论各种GaN界面缺陷及其对界面热导的影响；然后介绍常见的界面热导研究方法，包括理论分析和实验测量；接着结合具体案例介绍近些年发展的GaN界面热导优化方法，包括常见的化学键结合界面类型及范德瓦耳斯键结合的弱耦合界面；最后总结全文，为GaN器件结构设计提供有价值参考。

图1  各种GaN界面缺陷 (a) 界面非晶层^[5]；(b) 原子位错^[6]；(c) 应力^[7,8]；(d) 空隙^[9]

GaN在外延生长过程中，由于晶格失配和热膨胀失配导致界面处产生各种缺陷，这些缺陷会产生显著的界面热阻。本文总结了各种常见的GaN界面缺陷，如界面原子混乱、晶格位错、应力、原子空隙等，并分析了每种缺陷对界面热导的潜在影响。然后根据近些年的相关报道，总结了几种常见的GaN界面热导优化方法，如添加界面缓冲层、图形化界面形貌、掺杂、退火处理等。总体来说，是一篇非常好的综述指导性文章。

锁相放大器可同时在时间与幅度两个维度实现高精度信号测量，是精密系统测控的关键部件。本文以锁相放大器的概念、技术与应用的概貌作为导引，先以模拟、数字以及虚拟锁相放大器的主要关系与区分方法说明锁相放大器的发展演变，继而按照锁相环的阶与型从数学角度对锁相放大器进行分类。随后介绍锁相放大器的幅度、频率与相位噪声等主要性能的测试流程与计量标定进展，讨论相位噪声、时域抖动、阿伦方差等关键指标之间的换算关系以及和幅度噪声之间的耦合关联。最后，列举锁相放大器在光谱增强、阻抗分析、磁性测量、显微成像、空间探测领域的应用形式与效果，通过一些新型应用展望它通过智能计算、精准物联等途径从科学仪器走向工业甚至民品的前景。

图3  锁相环与锁相放大器结构关联与差异示意图

锁相放大器是古老但十分有用的技术，随着现代科技尤其是芯片及算法的飞速发展，该类设备可在多个参数维度实现了快速发展，也拓展了众多应用领域。 这是一篇很好的锁相环综述，把学科的现状和重要性阐述的很清楚，对学习这个领域的学生以及专业从业员都是一个很好的参考。

等离子体在外磁场中膨胀产生的抗磁腔和不稳定性是空间物理和聚变物理中的重要现象。本文实验研究了激光产生的等离子体在外磁场中膨胀时在抗磁腔表面产生的槽纹不稳定性，数据分析显示实验中观察到的不稳定性属于大拉莫尔半径槽纹不稳定性。实验发现充入稀薄背景气体能够显著抑制槽纹不稳定性的发展，背景气体气压超过50 Pa时(约为抗磁腔表面等离子体密度的1%)，槽纹不稳定性几乎被完全抑制。动理学分析表明离子-离子碰撞是抑制不稳定性发展的主要因素。这些结果对磁场辅助激光聚变和爆炸空间物理现象等领域有重要参考价值。

图2  飞秒激光干涉测量的不同背景气压下碳等离子体在20 ns时刻形成的抗磁腔和槽纹不稳定性　(a) 真空背景(0.01 Pa)；(b)—(l) 背景气体气压从10—800 Pa变化。虚线位置为初始靶位，其左侧是从干涉条纹图解相位时产生的无效数据

这篇文章主要研究了激光产生的等离子体在外磁场中膨胀时在抗磁腔表面产生的槽纹不稳定性，发现充入稀薄背景气体能够显著抑制槽纹不稳定性的发展，背景气体气压超过50 Pa槽纹不稳定性几乎被完全抑制。利用动理学分析表发现离子-离子碰撞是抑制不稳定性发展的主要因素。这个研究结果对天体物理和惯性约束聚变都有参考意义。整体来讲，文章表述清晰，理论依据充分。

深紫外飞秒激光兼具深紫外激光单光子能量高和飞秒激光峰值功率高的优势，这使得深紫外飞秒激光在半导体晶圆检测和角分辨光电子能谱等领域被广泛应用，但是色散导致的群速度失配使得深紫外飞秒激光的输出变得十分困难，本文基于掺镱光纤飞秒激光器，实现了一种基于延迟线的深紫外飞秒激光脉冲产生方案。通过优化延迟线精确补偿时间走离，基于掺镱飞秒光纤激光五倍频获得了重复频率为1 MHz、中心波长为206 nm的深紫外飞秒激光输出，其平均功率102 mW，从近红外到深紫外的转换效率为4.25%。

图1  实验装置示意图。λ/2，半波片；TFP，薄膜偏振片；M₁—M₅，1030 nm反射镜；M₆，M₇，515 nm反射镜；F₁，450 mm透镜；F₂，125 mm透镜；F₃，150 mm透镜；DM₁，DM₂，双色镜；SHG，3 mm LBO倍频晶体；FHG，1 mm BBO四倍频晶体；FiHG，1 mm BBO五倍频晶体；PP，佩林布洛卡棱镜

本文工作内容完整，数据充分，报道了基于1030 nm掺镱光纤飞秒激光器，实现了1 MHz、102 mW的206 nm深紫外飞秒激光输出。实验结果为基于光纤飞秒激光器产生深紫外飞秒激光脉冲的研究提供了实验依据，有利于深紫外飞秒激光器向小型化、低成本的方向发展，对角分辨光电子能谱实验研究、半导体工业等具有重要的应用价值。

通过求解Bogoliubov-de Gennes方程研究一维S/F_L-F-F_R/S结中Josephson电流的输运特性，其中S和F分别是超导体和铁磁体，F_L,R是左右两侧具有非共线磁矩的界面层。研究发现，F_L和F_R界面能够产生自旋混合和自旋翻转效应，该效应能够将S内一部分自旋单重对转化为F内自旋相同的三重对。对于短S/F_L-F-F_R/S结，F层内同时存在自旋单重对和自旋相同的三重对。于是，随着铁磁交换场和界面磁矩偏转角度差的增加，临界电流在一个基准面上振荡。若F转变为半金属，则F内仅剩自旋相同的三重对，临界电流的振荡特征消失。此外，F_L和F_R界面还能起到普通势垒的作用。这将导致临界电流随着铁磁厚度的增加展现出双重振荡行为，其中长波振荡源于铁磁体内自旋单重对的位相变化，短波振荡是由自旋单重对和自旋相同的三重对经过两个界面势垒时的共振隧穿效应引起的。

图4  临界电流I_c随铁磁层厚度d和界面磁矩偏转角度差δ_χ的变化特征　(a)，(c)，(e) 电流变化的侧视图；(b)，(d)，(f) 电流变化的俯视图。(a)，(b) h_z/E_F = 0.1；(c)，(d) h_z/E_F = 0.5；(e)，(f) h_z/E_F = 1.01。在所有图形中，界面极化强度取P_L = P_R = 1

作者研究了铁磁约瑟夫森结中自旋混合库珀对的超流，这是当前凝聚态物理的重要和前沿课题。作者通过求解BdG方程的方法得到了临界电流随铁磁交换场的多种振荡效应，并分析了背后的物理机制，给出了振荡行为与自旋单态或三重态超流之间的联系。论文写作条理清楚，研究结果为研制超导量子相干器件提供了理论依据，对超导自旋电子学的发展有一定的促进作用。

激光探针法是捕捉超快动力学过程的主要方法之一，在等离子体物理、光化学、生物医学等领域都有着广泛的应用。本文提出一种时间波长编码的探针光产生方案，该方案通过级联不同相位匹配角的倍频晶体和独立的延迟线来实现时间波长编码，具有单次高时空分辨率、高帧率、时间窗口可调范围广、时间分辨率和时间窗口参数独立可调的优点。在实验中搭建了一套探针光产生装置，具有247 fs的时间分辨率、4 μm的空间分辨率、4.05 THz的最高帧率、时间窗口从亚皮秒到3 ns可调，将该装置用于捕捉飞秒激光诱导的光丝的动力学过程，证明该探针光产生方案用于捕捉超快动力学过程的可行性。在讨论中，分析了探针光关键参数能达到的极限帧率为35.7 THz，极限时间分辨率为28 fs，时间窗口的范围可以从百飞秒到几十个纳秒进行调节。探针光的高时空分辨率和参数互相独立可调的优点，为多时间尺度的超快动力学过程的单次高时空分辨捕捉提供了一种可行方案。

图3  实验装置 (a) 探针光产生装置 (BS，分束镜；RM，反射镜；HBS，谐波分束镜；NDF，中性密度衰减片；TS，平移台；BC，光束收集器；L1，透镜；MO，显微物镜)；(b) 解码装置原理图 (DOE，衍射光学元件；IBPF，干涉带通滤光片)

该论文主要提出了一种利用倍频晶体不同相位匹配角产生不同中心波长倍频脉冲的原理实现超快分幅成像的实验方法和系统，并给出了从皮秒到纳秒时间尺度的实验结果。文章具有较好的创新，所研究的方法具有较好的应用参考意义，整体结构层次清晰、表述清楚，具有较好的可读性。

本文利用多组态Dirac-Hartree-Fock方法计算了类铝等电子序列从Si⁺到Kr²³⁺离子基组态3s²3p²P_1/2,3/2能级的超精细结构常数和朗德g 因子。通过系统评估电子关联效应对Si⁺和Co¹⁴⁺离子中所关心原子参数的影响，尤其是与内壳层电子相关的关联效应，构建了可靠精确的计算模型，除Si⁺离子外，超精细结构常数和g 因子的计算误差分别控制在1%左右和10^–5的量级。此外，进一步分析了超精细结构常数中电子部分矩阵元和g 因子随原子序数Z的变化规律，并拟合了这些物理量与Z的定量依赖关系，利用拟合公式可以快速计算类铝离子在14 ≤ Z ≤ 54区间内任意同位素的超精细结构常数和g 因子。

图1  类铝等电子序列3s²3p²P_1/2,3/2能级的(a)超精细结构常数电子部分矩阵元A_el和B_el以及(b)朗德g因子随原子序数Z的变化关系。图中实线表示由拟合公式得出的结果，散点表示用MCDHF方法从头计算的结果

可靠且高精度的原子能级结构及相关原子性质参数在天体物理、等离子体物理、核物理、精密测量物理等诸多领域有着重要应用。本文作者以类铝等电子序列体系为研究对象，采用成熟的相对论原子结构理论程序GRASP，计算了Si⁺—Kr²³⁺离子基态3s²3p电子组态的²P_1/2,3/2能级的超精细结构常数和朗德g因子。通过建立细致的计算模型，系统评估了电子关联相应对能级、超精细结构常数和朗德g因子的影响。工作系统细致，数据可信可靠。