2026-09-28

近日，C2极低温超导量子器件调控实验站科研人员在强关联量子动力学理论研究方面取得重要进展。研究团队针对强相互作用玻色-哈伯模型中双占据态的残余运动问题，提出了一种无需引入无序的输运抑制机制：通过调控最近邻成对跃迁，使其与双占据态的虚解离—复合过程发生相消量子干涉，从而显著降低双占据态的迁移能力。相关成果以“Interference-induced suppression of doublon transport and prethermalization in the extended Bose-Hubbard model”为题发表于《Physical Review B》113, 214306（2026）。

近日，C2极低温超导量子器件调控实验站科研人员在强关联量子动力学理论研究方面取得重要进展。研究团队针对强相互作用玻色-哈伯模型中双占据态的残余运动问题，提出了一种无需引入无序的输运抑制机制：通过调控最近邻成对跃迁，使其与双占据态的虚解离—复合过程发生相消量子干涉，从而显著降低双占据态的迁移能力。相关成果以“Interference-induced suppression of doublon transport and prethermalization in the extended ...

2026-09-22

近日，综合极端条件实验装置用户，以英国剑桥大学卡文迪许实验室Zheyu Wu博士为第一作者，Alexander Eaton博士为通讯作者的研究团队，在《自然》杂志报道了在非常规超导体UTe2中发现的由电流驱动的，可重复的超导临界电流回滞现象，并将其命名为超导记忆效应。该项工作的核心实验全部在A3极低温强磁场量子振荡实验站的全超导高场磁体+顶部装载稀释制冷机系统上完成。

概览近日，综合极端条件实验装置用户，以英国剑桥大学卡文迪许实验室Zheyu Wu博士为第一作者，Alexander Eaton博士为通讯作者的研究团队，在《自然》杂志报道了在非常规超导体UTe2中发现的由电流驱动的，可重复的超导临界电流回滞现象，并将其命名为超导记忆效应。该项工作的核心实验全部在A3极低温强磁场量子振荡实验站的全超导高场磁体+顶部装载稀释制冷机系统上完成。研究背景 UTe₂是一个正交晶格结构重费米子金属， 2019 ...

2026-09-21

亚周期光场相干合成新路径：高功率高重频双色光源，该成果实现了从单路驱动向双路精密可调的拓展，为亚周期光场的波形合成与精细调控引入了新的自由度。该光源不仅有望成为高强度阿秒光源的重要驱动源，也在超快电子源等领域展现出独特的应用潜力。

少周期基频光与倍频光相干合成所构建的亚周期光场，可打破光电场时间反演对称性，通过相位调控增强强场隧穿电离、提升连续态电子动能并调制电子再碰撞动力学，在阿秒科学与非平衡态超快凝聚态物理研究中都具有重要价值。然而，受限于倍频波段非线性介质损伤阈值较低、色散调控更为复杂等因素，少周期倍频光的脉冲压缩难度远高于基频光，同步实现高重频条件下基频光与倍频光的少周期压缩并兼顾转换效率与长期稳定性，已成为制约...

2026-09-14

近日，综合极端条件实验装置（SECUF）依托中国科学院物理研究所，与北京量子信息科学研究院、清华大学等单位共建的Quafu量子计算云平台在量子金融应用领域取得重要进展。

近日，综合极端条件实验装置（SECUF）依托中国科学院物理研究所，与北京量子信息科学研究院、清华大学等单位共建的Quafu量子计算云平台在量子金融应用领域取得重要进展。一方面，依托Quafu提供的超导量子真机算力，华夏银行股份有限公司、龙盈智达（北京）科技有限公司、华翊博奥（北京）量子科技有限公司联合建设的“量子金融云平台V1.0”成功通过中国软件评测中心课题验收测试；另一方面，依托位于SECUF C2超导量子计算实验站...

2026-08-20

综合极端条件实验装置（SECUF） F2实验站为本工作提供了极低温物性测量条件支撑。研究人员借助实验站稀释制冷机插杆等设备，在亚开尔文温区完成了比热、磁化率和绝热去磁等测量，为超临界普适标度律的建立和超临界制冷机制的验证提供了坚实的实验证据，最终成功揭示了伊辛超临界现象及其与拓扑激发的协同制冷效应 [Phys. Rev. Lett. 136, 246502 (2026)]。F2实验站还在本团队“自旋超固态及其巨大磁卡效应的发现”的工作中发挥了重要作用。其中F2实验站拓展了PPMS的测量方法，利用比热托自带的温度计配以准绝热条件，最终实现了极低温条件磁热效应的测量，并获得了理想的MCE数据，该数据在正文图片中发表。该工作获评了SECUF“2024年十大亮点科学成果” [Nature 625, 270 (2024)]。

相变与临界现象是凝聚态物理的基石，其中液-气系统与铁磁体之间的经典类比深刻揭示了临界普适性的本质。铁磁体中的临界行为与磁热效应深度耦合，为发展固态极低温制冷新机制提供了坚实的物理基础。近日，中国科学院物理研究所孙培杰研究员、项俊森副研究员团队与合作者在螺旋伊辛反铁磁体Nd₃BWO₉中发现了场驱动的超临界现象及其普适磁卡效应，并提出了一种不依赖氦-3 的极低温制冷新机制。该成果以“Ising Supercriticality a...

2026-08-07

中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心方少波团队在该领域取得了重要进展。研究团队提出并实现了一种高效的两级脉冲压缩方案，成功在50kHz的高重频下，获得了平均功率13.5W、脉宽3.7fs的单周期脉冲。

单周期飞秒光源作为产生孤立阿秒脉冲的理想驱动源，是突破超快电子成像技术时间分辨率瓶颈的关键。在阿秒科学领域，单周期激光场可在单个光学周期内高效驱动高次谐波，生成孤立阿秒脉冲；在超快电子学领域，其极短时域宽度使其成为理想的“光开关”或加速场，从而产生脉宽更短、时间抖动更低的超快电子束。此类电子源有望在原子尺度上直接观测电荷迁移、化学键断裂及相变初期的电子动力学过程，将超快电子显微镜的时间分辨率从...

2026-07-21

2026年7月9日，国际顶级学术期刊《自然·合成》（Nature Synthesis）在线发表了一项重磅研究成果。由中国科学院物理研究所、北京航空航天大学、宁波东方理工大学等多家单位组成的联合研究团队，基于外部增韧策略成功制备出三维连续多壁碳纳米管网络增韧金刚石复合材料（3D-MWCNT-diamond）。

金刚石素有“硬度之王”的美誉，其独特的sp3 杂化四面体结构赋予了它高达60-120 GPa的极限硬度，是制造切削刀具、钻探工具等不可或缺的工程材料。然而，金刚石的低断裂韧性极低（3.4-5.0 MPa·m1/2）使其极易发生脆性断裂，严重限制了其在更广泛工业场景中的应用。既想要金刚石的“硬”，又不想它那么“脆”——这道困扰超硬材料学界多年的难题，近日迎来关键突破。2026年7月9日，国际顶级学术期刊《自然·合成》（Nature Synt...

2026-07-03

近日，北京大学物理学院王楠林教授、董涛副研究员课题组与中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心汪信波副研究员等合作，依托国家重大科技基础设施“综合极端条件实验装置”（SECUF），在强无序超导体的太赫兹非线性响应研究中取得重要突破。研究团队利用联合研发的极端条件太赫兹高次谐波测量系统，揭示了强无序氮化铌（NbN）薄膜中正常态电子与超导态Higgs模之间的耦合与量子干涉效应。

近日，北京大学物理学院王楠林教授、董涛副研究员课题组与中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心汪信波副研究员等合作，依托国家重大科技基础设施“综合极端条件实验装置”（SECUF），在强无序超导体的太赫兹非线性响应研究中取得重要突破。研究团队利用联合研发的极端条件太赫兹高次谐波测量系统，揭示了强无序氮化铌（NbN）薄膜中正常态电子与超导态Higgs模之间的耦合与量子干涉效应。相关成果以“Anomalous terah...

2026-06-24

北京航空航天大学物理学院量子磁性和拓扑物理方向赵侃教授、马女森副教授团队，联合上海科技大学邓昊研究员，德国奥格斯堡大学Philipp Gegenwart教授，美国科罗拉多州立大学Hua Chen教授等研究团队，在综合极端条件实验装置（SECUF）的支持下，通过单晶中子漫散射和低温磁性及热力学测量，结合蒙特卡洛模拟和对称性分析，发现自旋冰HoAgGe中3D XY型相变普适类和非线性磁化率。

几何阻挫自旋系统是研究新型物质状态的理想平台，例如自旋液体、自旋冰等奇异量子态，是凝聚态物理的重要前沿领域。北京航空航天大学物理学院量子磁性和拓扑物理方向赵侃教授、马女森副教授团队，联合上海科技大学邓昊研究员，德国奥格斯堡大学Philipp Gegenwart教授，美国科罗拉多州立大学Hua Chen教授等研究团队，在综合极端条件实验装置（SECUF）的支持下，通过单晶中子漫散射和低温磁性及热力学测量，结合蒙特卡洛模拟和对...

2026-06-16

近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心先进材料与结构分析实验室A06组李建奇、杨槐馨团队，依托综合极端条件实验装置D4超快电镜实验站，通过洛伦兹透射电镜、飞秒激光脉冲激发及正负磁场调控等综合技术手段，系统研究了手性磁体Co8Zn8Mn4中激光诱导产生的磁性双半子。研究发现，在室温环境下，特定能量的激光脉冲可激发并诱导产生两种不同手性的布洛赫型（Bloch-type）双半子态。

拓扑磁畴结构，如磁斯格明子（Skyrmions）和双半子（Bimerons），凭借其纳米级尺寸、高稳定性和易于驱动等特性，被视为构建下一代高性能自旋电子器件的关键载体。实现拓扑磁畴结构的超快、精准调控一直是凝聚态物理与材料科学领域的前沿热点。特别是在室温条件下实现拓扑态的可控成核，对推动其实际应用具有至关重要的意义。近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心先进材料与结构分析实验室A06组李建奇、杨槐馨...

2026-06-09

近期，陈黎明教授用户团队与超快X射线动力学实验站开展合作研究，实现了单一等离子体靶内的LPWFA，在高电荷量及高能量转换效率激光等离子体电子加速研究方面取得新进展。

激光尾波场加速（Laser wakefield acceleration, LWFA）利用超强激光在等离子体中激发强尾波场，可提供远高于传统射频加速器的加速梯度，进而产生高能量、高亮度电子束，是发展紧凑型高能加速器和辐射源的重要方案。然而LWFA的加速距离会受到激光衍射、电子失相等因素限制，激光到电子的能量转换效率通常仅为千分之几。此外束流驱动等离子体尾波场加速（Beam-driven Plasma wakefield acceleration, PWFA）则利用高能、高亮度电...

2026-06-05

中国科学院物理研究所吕力团队最新研究发现，约瑟夫森结本身固有的非线性电流-电压特性即可导致第一级台阶消失，并伴随出现独特的“锯齿形”过渡边界。基于Al/WTe2平面约瑟夫森结的微波辐照实验，并结合非线性电阻-电容分流结（NRCSJ）模型进行模拟，该研究揭示了传统电阻-电容分流结（RCSJ）模型所无法解释的锯齿形转变线特征，表明结的本征非线性效应是产生开关跳变和第一Shapiro台阶消失的普适机制。作者呼吁，在将第一级台阶缺失归因于马约拉纳物理之前，应开展更为全面的微波谱分析。

内容速览第一级Shapiro台阶的消失曾长期被视为马约拉纳束缚态的关键实验证据之一。然而，中国科学院物理研究所吕力团队最新研究发现，约瑟夫森结本身固有的非线性电流-电压特性即可导致第一级台阶消失，并伴随出现独特的“锯齿形”过渡边界。基于Al/WTe2平面约瑟夫森结的微波辐照实验，并结合非线性电阻-电容分流结（NRCSJ）模型进行模拟，该研究揭示了传统电阻-电容分流结（RCSJ）模型所无法解释的锯齿形转变线特征，表明结的...

2026-05-27

中国科学院物理研究所依托综合极端条件实验装置D4实验站的超快电镜系统，利用自由电子与相位匹配光栅近场相互作用引起的电子束横向展宽效应，发展了一种无需能量过滤系统即可测量脉宽的新方法。该方法通过电子束的横向展宽幅度随时间的变化直接获取电子脉冲的时域轮廓，实现了对UEM中电子脉冲特性的快速、高精度测量，并揭示了静电透镜时间像差对脉冲不对称展宽的主导作用。

超快电子显微镜（UEM）凭借亚纳米空间分辨率和亚皮秒时间分辨率，已成为研究非平衡态结构动力学的关键表征手段。电子脉冲宽度直接决定了UEM的时间分辨率极限，其精确诊断对仪器优化与实验设计至关重要。然而，现有脉宽测量方法普遍存在设备复杂、效率受限等不足。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心先进材料与结构分析实验室（A06组）李建奇、杨槐馨课题组长期致力于发展更高时空分辨能力的超快电子显微镜。近期...

2026-05-25

近日，综合极端条件实验装置（SECUF）再次彰显其在物质科学前沿研究中的核心支撑作用。依托该装置的极低温强磁扫描隧道实验站（A7），上海交通大学李政道研究所丁洪院士团队联合中国科学院物理研究所等多个单位，在铁基超导体KFe₂As₂中首次观测到量子磁通涡旋的分数化与斯格明子形成。

    近日，综合极端条件实验装置（SECUF）再次彰显其在物质科学前沿研究中的核心支撑作用。依托该装置的极低温强磁扫描隧道实验站（A7），上海交通大学李政道研究所丁洪院士团队联合中国科学院物理研究所等多个单位，在铁基超导体KFe2As2中首次观测到量子磁通涡旋的分数化与斯格明子形成，相关成果发表于国际顶级期刊Science。    极低温与高分辨扫描隧道谱：SECUF创造关键实验条件这一重大突破的实现，离不开SECUF所提...

2026-05-20

近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员沈洁、研究员石友国，与合肥强磁场科学中心研究员张警蕾合作，依托综合极端条件实验装置的C3极低温强磁场量子输运和调控实验站、C1亚毫开实验站，利用拓扑材料Ta₂Pd₃Te₅的新颖特性，成功研制出一种适用于宽温区测量的电阻温度计，为拓扑材料走向实际应用提供了一个有前景的方向，该温度计可被称为“拓扑温度计”。

近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员沈洁、研究员石友国，与合肥强磁场科学中心研究员张警蕾合作，依托综合极端条件实验装置的C3极低温强磁场量子输运和调控实验站、C1亚毫开实验站，利用拓扑材料Ta2Pd3Te5的新颖特性，成功研制出一种适用于宽温区测量的电阻温度计，为拓扑材料走向实际应用提供了一个有前景的方向，该温度计可被称为“拓扑温度计”。相关研究成果发表在npj Quantum Materials上。在过...