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近日，同济大学化学科学与工程学院黄智鹏教授、张弛院士团队通过电化学手段调控碳化钛MXenes材料表面端基类型，调制MXenes材料非线性光学吸收性能，研究取得了重要进展，相关研究成果发表在《ACS纳米》（ACS Nano, 2022, 16(1), 394-404）上。 摘要图片 随着激光技术的发展，非线性光学材料在激光、通信、材料分析等 ...

日前，日本东北大学宣布已开发出一种新型太赫兹光学材料，该材料采用封装有超材料的粉末（如下图所示），易于加工和形成，旨在实现第六代（6G）移动通信系统中使用的太赫兹波的任何折射率特性的光学元件。 预计6G将使用太赫兹频段，然而目前，太赫兹光学材料的可选项很少，用于自由操作太赫兹波的透镜和棱镜，在实现各 ...

三维传感器能像人眼一样感知周围环境并从中获取三维信息。激光雷达(LiDAR)作为一种新型技术，利用激光物理特性，可实现对目标物体进行长距离高精度的实时测量，近年来被广泛应用于自动驾驶、虚拟现实(VR)、无人机、地图测绘、消费电子产品等领域。激光雷达三维传感器的集成化和小型化是其未来的发展趋势。如何研制与开发出 ...

近日，清华大学集成电路学院任天令教授团队在小尺寸晶体管研究方面取得重大突破，首次实现了具有亚1纳米栅极长度的晶体管，并具有良好的电学性能。 过去几十年晶体管的栅极尺寸在摩尔定律的推动下不断微缩，然而近年来，随着晶体管的物理尺寸进入纳米尺度，造成电子迁移率降低、漏电流增大、静态功耗增大等短沟道效应越 ...

发表在ACS Nano上的一项国际研究表明，对石墨烯光学特性的控制达到了前所未有的水平。这项工作在从光子学到电信等不同技术领域都有很好的应用前景。 石墨烯是有史以来最薄的材料，其厚度只有一个原子层，比十亿分之一米还薄，它能够通过其电荷载流子的光激发，有效地吸收从可见光到红外线的光线。在吸收光之后，其光激发 ...

有机无机杂化钙钛矿材料具有可调的光学带隙、高光吸收系数、低激子解离能等优异的光电特性，近年来在光伏领域得到广泛的应用研究，然而对于钙钛矿太阳能电池将来走向应用还有一定的距离，需要更高的光电转换效率和更好的工作稳定性。大量研究表明，为获得更高的光电转换效率，需要降低钙钛矿薄膜的内部缺陷，如I空位，Pb不 ...

近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所能源材料与器件制造研究部研究员潘旭团队、中国科学技术大学教授肖正国课题组合作，在钙钛矿太阳能电池研究中取得进展，制备出理想带隙为1.33 eV的铅锡混合钙钛矿作为太阳能电池吸收层，通过定向锚定策略（STA）对钙钛矿空位缺陷进行精确钝化处理，获得22.51%的光电转化效 ...

有机光伏电池具有低成本、易于大面积制备的特点。由于可更加高效地利用太阳光，具有串联叠层构型的有机太阳能电池在实现高光电能量转化效率（光伏效率）方面具有突出优势。其中，用于连接前、后子电池的隧道结同时承担透光、电荷收集、阻挡溶剂等功能，对光伏效率具有重要影响。构建高性能的隧道结是有机光伏电池方向的挑战 ...

近期，华东师大精密光谱科学与技术国家重点实验室荆杰泰教授课题组在量子信息研究领域取得重要进展，实现了全光量子纠缠交换协议。量子信息科学包括量子精密测量、量子通信以及量子计算三大领域，其旨在利用量子资源，实现高安全性、高保真度以及高容量信息处理方式。与量子隐形传态和量子密集编码协议一样，量子纠缠交换协 ...

从麦克斯韦方程出发导出的洛伦兹互易定理是电磁系统普遍遵从的基本物理规律。该定理指出了电磁波传播的时间反演对称性或者可逆性，即电磁波在普通线性介质中传播的路径是可逆的。研究非互易性不仅具有基础科学意义，还具有广泛应用价值。基于非互易性的光学器件，比如光隔离器和光环形器，只允许光单向通过，隔离背向散射光 ...

计算机是我们日常生活中不可缺少的一部分，对那些能更快地工作、更有效地解决复杂问题并通过最大限度地减少计算所需的能源而留下更小的环境足迹的需求越来越迫切。光子学的最新进展表明，通过光学设备有可能实现更有效的计算，这些设备通过利用超材料和光波之间的相互作用对输入信号进行感兴趣的数学运算--甚至还可以解决复 ...

据TechCrunch报道，你可能无法用眼睛看到它们，但在红外光和微波之间的空间是电磁波谱的一个不可见的延伸，在那里电子和光学设备都无法操纵能量。不过，太赫兹波最酷的地方在于，它们很像X射线。人们可以用它们“看穿”某些固体材料，但没有高剂量X射线辐射的副作用。在副教授Ruonan Han的领导下，麻省理工学院太赫兹集成电 ...

近日，中国科学院空天信息研究院（广州园区）-广东大湾区空天信息研究院（以下简称“大湾区研究院”）成功研制出太赫兹扫描隧道显微镜系统，实现了优于原子级（埃级）的空间分辨率和优于500飞秒的时间分辨率，成为国内首套自主研制的太赫兹扫描隧道显微镜系统。 扫描隧道显微镜（STM）是一种用于观察和定位单个原子的扫 ...

闪烁体是指在受到高能粒子或X射线轰击时能发光的材料。在医疗或牙科X射线系统中，它们将进入的X射线辐射转换为可见光，然后可以用胶片或光敏器捕获。它们还被用于夜视系统和研究，如粒子探测器或电子显微镜。麻省理工学院（MIT）的研究人员现在已经表明，通过改变材料的表面以创造某些纳米级的配置，如波浪状的脊线阵列，人 ...

大多数情况下，在处于受干扰的状态下我们无法专心工作。但与这种普遍状况相反，来自阿德莱德大学和苏格兰圣安德鲁斯大学的一组研究人员，最近通过“干扰”激光在精确测量方面取得了突破。 研究者表示，团队利用光的波动特性来创建由于干涉而产生的颗粒状图案，称为“散斑”，它提供了对光和环境的敏感探测。这种方法 ...

最新创造的一种纳米结构材料表现出一种以前只是在理论上可能的特性：不管光线从哪个角度照射到该材料，它都可以向后折射光线。这种特性被称为负折射，指的是光束在界面处的折射方向与正常折射方向（正常的折射光线与入射光线在法线异侧）相反，即折射光线和入射光线位于法线同侧的电动力学现象。 负折射在自然界中并 ...

中国科学技术大学物理系、中科院强耦合量子材料物理重点实验室的肖正国教授研究组在制备大面积天蓝光钙钛矿LED领域中取得重要进展。该研究团队通过刮涂过饱和的钙钛矿溶液来调控成核生长过程，成功制备出了大面积、高效率的天蓝光钙钛矿LED，向钙钛矿LED照明的商业应用迈进了重要一步。相关成果以“Large-area and efficien ...

据国外媒体报道，人们可以想象一下，窗户可以很容易地变成一面镜子，或者成为不依靠电子而是依靠光运行的超高速计算机，这些仅是光学工程中可能出现的潜在应用，利用激光快速和暂时改变材料性质的实践操作。近期在《自然》杂志发表的一项最新研究报告中，物理学家成功地使用激光显著改变材料的特性，整个过程不产生任何多余 ...

双光子成像具备较强的组织穿透能力、较高的分辨率和固有的光学层析能力，适用于深层组织的活体研究。传统的双光子成像能维持细胞分辨率的视场直径往往小于1 mm，限制了在大规模生物成像中的应用，如横跨多个脑区神经环路的结构与功能成像。近年来，一些新型技术通过设计特殊物镜和相应光学元件，实现可支持数毫米视场范围且 ...

2022年伊始，物理学顶级期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）接连发表了华中科技大学陆培祥教授领导的超快光学实验室、国家自然科学基金委“强场超快光学”创新研究群体两篇论文。 光与物质相互作用过程中物质的极化及微观动力学是非常重要的基础科学问题之一。1961年，也就是在激光发明的第二年，密歇根大 ...

科学家们在试验一种尖端的超声波技术时想出了一种测量微观尺度上的材料弹性的精确方法。该方法相当具有突破性。据悉，基于对声波在单个晶体上反弹的追踪，这一进展可能对下一代材料的开发产生重要影响并有可能应用于航空航天工程和医疗植入物领域。 钛合金的SRAS扫描 这一突破的意义跟构成金属合金等材料的微观晶体 ...

德国马克斯普朗克物理研究所当地时间14日消息，据发表在著名期刊《自然·物理学》上的数据，科学家已获得了中微子质量新上限：0.8 eV，首次将中微子的质量推向sub-eV级，这使得KATRIN能以前所未有的精度限定了这一“宇宙轻量级”的质量。 德国卡尔斯鲁厄理工学院的国际氚中微子实验（KATRIN）打破了中微子物理学中与粒子 ...

有机发光场效应晶体管（OLET）作为一类光电子集成器件，在同一器件中集成了有机场效应晶体管（OFET）和有机发光二级管（OLED）两种器件功能，具有集成度高、集成工艺更简单等优势，在新型柔性显示和有机电泵浦激光等领域研究具有重要的科学和技术意义。 近年来，中国科学院化学研究所有机固体实验室董焕丽课题组在OLET核 ...

爱沙尼亚人塔林科技大学（TalTech）化学和材料科学专业的博士生Katriin Kristmann开始研究，旨在开发在月球上生产单晶层太阳能电池的技术。研究活动的结果计划用于为欧洲航天局（ESA）及其国际合作伙伴的未来月球前哨站提供电力。月球前哨站计划在未来几十年内建立在月球的南极。 这种像砂纸一样的太阳能电池是基于Ta ...

中国科学技术大学潘建伟、姚星灿、陈宇翱等与澳大利亚科学家胡辉合作，首次在处于强相互作用（幺正）极限下的费米超流体中观测到了熵波衰减的临界发散行为，揭示了该体系存在着一个可观的相变临界区，并获得了热导率与粘滞系数等重要的输运系数。该项工作为理解强相互作用费米体系的量子输运现象提供了重要的实验信息，是利 ...

近期，中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室在宽带隙氧化物薄膜非线性吸收系数测量研究方面取得进展。研究团队通过抑制薄膜基底的非线性响应，提高测量信噪比，获得了HfO2、Al2O3和SiO2等常用薄膜材料的非线性吸收系数。相关成果发表在Optical Materials Express（《光学材料快讯》）上。 HfO2、Al2O3和SiO2 ...

纳米级的3D打印技术也是3D打印技术的重要发展方向，尤其是在电子产品领域。纳米级的制成工艺具有非常高的价值。 目前，纳米级3D打印的主流工艺为双光子工艺，即两束激光汇集在一个点上时，树脂材料才会发生固化反应。其优点是可以在纳米级的尺寸中实现复杂结构，缺点就是因为需要使用2个激光器，控制系统也更为复杂， ...

使用超薄材料来缩小超导量子比特的尺寸可能为个人大小的量子设备铺平道路。与经典计算机中的晶体管一样，超导量子比特也是量子计算机的构建模块。虽然工程师已经能够将晶体管缩小到纳米级，但是超导量子比特仍然是以毫米为单位的，这是实用的量子计算设备无法缩小到智能手机大小的原因之一。 麻省理工学院的研究人员现在 ...

据26日发表在《科学进展》杂志上的论文，英国布里斯托大学量子研究人员声称，他们大大缩短了光学量子计算机的模拟时间，比以前的方法加速了大约10亿倍。 量子计算机有望以指数级速度解决某些问题，并在药物发现、电池新材料等诸多领域具有潜在应用。但量子计算仍处于早期阶段，因此这些是长期目标。尽管如此，在构建有用 ...

中国科学技术大学中科院微观磁共振重点实验室杜江峰、石发展等与生命科学与医学部魏海明教授等合作，在金刚石氮-空位色心量子精密测量技术的生物医学应用方面取得重要进展，首次建立了肿瘤组织免疫磁显微成像技术，实现了组织水平微米分辨率的磁成像，其具有高稳定性、低背景和肿瘤标志物绝对定量的优势，同时实现了磁和光 ...

近期，中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室创新性地提出了空气激光辅助的单光束相干拉曼散射技术，并利用该技术实现了大气中温室气体SF6的定量测量，检测灵敏度达到千分之四的水平。空气激光辅助的相干拉曼散射技术，发挥了空气激光在时域、频域和空域上的独特优势，既实现了单光束测量，又无需复 ...

罗彻斯特大学光学研究所的一支团队，刚刚在光子器件上运用了新颖的干涉技术。通过在集成光子芯片上封装一种使用逆弱值放大干涉信号的方法，其能够避免增加外来输入的“噪声”。更确切地说，这项技术开创性地合并了两个及以上的光源。那样干涉仪产生的图案，可提供有关其照亮的一切的详细信息。 上图展示的，就是由该 ...

澳大利亚科学家在最新一期《物理评论快报》杂志上撰文称，其研发的激光系统创下了激光在大气中稳定传输距离的新纪录——2.4公里，稳定性为此前系统的100多倍。这一最新进展有助于科学家构建原子钟，验证相对论等物理学原理，测试与暗物质有关的理论以及帮助将探测器送入太空等。 科学家们一直渴望增加激光信号传输的距 ...

1月24日，清华大学航天航空学院喷雾燃烧与推进实验室进行了新型发动机飞行演示验证试验。发动机在预定的高度和速度范围内成功点火、稳定工作，试验取得圆满成功。试验表明，我国已经掌握该新型发动机的自主研发与工程实现能力，在新型空天动力领域跻身世界前列！ 试验任务由“清航·大兴号”两级火箭助推执行。一级火 ...

日前，天津大学科研团队利用定量光声深度学习方法实现了活体深层组织的光学功能“真实透视”成像，这在世界尚属首次。这将为获取活体组织生理病理相关的血氧特性图像提供高空间分辨定量成像方法，可用于肿瘤早期筛查、良恶性诊断以及抗癌药物疗效在体监测与量化评估。 定量光声层析成像是一种新兴的无创生物医学成像技术 ...

由巴斯大学的研究人员领导的一个国际科学家团队发现了具有纳米级尺寸的半导体螺旋粒子中的一种新的光子效应。观察到的效应有可能加速拯救生命的药物和光子技术的发现和开发。 科幻作家艾萨克·阿西莫夫在他的《机器人系列》作品中想象了一个机器人成长为人类值得信赖的伙伴的未来。这些机器人以机器人法则为指导，其 ...

近期，中国科学院上海光学精密机械研究所微纳光电子功能材料实验室与上海电力大学等机构合作在二维锡基钙钛矿中激子超快弛豫动力学研究方面取得新进展。研究团队揭示了二维锡基钙钛矿的发光机理，证实了缺陷散射引起的变形势主导了激子带间弛豫的物理过程。相关成果发表于Nature Communications。 二维层状钙钛矿凭借强 ...

近日，中国科学技术大学郭光灿院士团队韩正甫教授及其合作者王双、银振强、何德勇、陈巍等实现830公里光纤量子密钥分发，将安全传输距离世界纪录提升了200余公里，向实现千公里陆基量子保密通信迈出重要一步。该成果1月17日在线发表于《自然·光子学》。 郭光灿、韩正甫团队成果与国内外其他团队成果的对比 量子密钥 ...

蓝相液晶是一种性能优异的光子晶体，具有高反射率，窄带隙，高度有序的立方晶格和相形成无需取向层等优势，在新型光子器件的制备领域展现出很大的潜力。然而，到目前为止，蓝相液晶在激光器应用方面，绝大多数研究成果都集中在高能带边或低能带边的单模激光或随机激光。在蓝相液晶中，同时在多个不同波长出现单模激光峰的多 ...