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利用光学二次谐波产生表征技术研究反铁磁体

科学通报 2025年

作者：徐帅金奎娟中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心中国科学院大学物理科学学院

反铁磁体/反铁磁材料因其独特的磁性质和在信息存储、自旋电子学和量子计算等领域的潜在应用前景而备受关注.然而,由于其内部相邻自旋方向相反排列,导致宏观磁化强度为零,这使得反铁磁体中磁有序的探测和表征极具挑战性.光学二次谐波产... 详细信息

反铁磁体/反铁磁材料因其独特的磁性质和在信息存储、自旋电子学和量子计算等领域的潜在应用前景而备受关注.然而,由于其内部相邻自旋方向相反排列,导致宏观磁化强度为零,这使得反铁磁体中磁有序的探测和表征极具挑战性.光学二次谐波产生(second harmonic generation, SHG)技术作为一种高灵敏度、非侵入性的表征手段,能够高效地探测反铁磁体系的空间反演对称破缺、自旋排列及其相变行为,现已成为探测表征反铁磁体物性的重要工具.本文综述了光学SHG技术在反铁磁性研究中的应用,包括其基本原理、实验方法以及在不同反铁磁材料系统(如氧化铬、铁酸铋和二维体系等)中的应用实例.特别关注了SHG技术如何揭示反铁磁体的相变特性、自旋排列、磁畴结构、磁电耦合效应以及在外场作用下的动态响应等.通过这些探讨,本文旨在突出SHG技术在反铁磁微观机理研究领域的广泛应用前景和巨大优势.

关键词：光学二次谐波产生反铁磁序空间反演对称性破缺相变物态调控

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澳门科学一号卫星太阳软X射线探测仪标定

中国科学:地球科学 2025年第1期55卷 10-25页

作者：吴文希张小平陈建武石永强左富昌彭文溪付伟纯李连升罗朋威邓志朗张郭政梅志武王立李存惠区家明许燕燕澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室中国澳门999078 北京控制工程研究所空间光电测量与感知实验室北京100190 中国科学院高能物理研究所北京100049 兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室兰州730000 国家航天局澳门太空探索与科学中心中国澳门999078

澳门科学一号卫星B星(Macao Science Satellite-1B;MSS-1B)于2023年5月21日通过中国长征二号丙火箭成功发射.其上搭载的太阳X射线探测仪(Solar X-ray Detector;SXD)于同年6月初开机运行.该探测器中的软X射线探测单元组(Soft X-ray Detec... 详细信息

澳门科学一号卫星B星(Macao Science Satellite-1B;MSS-1B)于2023年5月21日通过中国长征二号丙火箭成功发射.其上搭载的太阳X射线探测仪(Solar X-ray Detector;SXD)于同年6月初开机运行.该探测器中的软X射线探测单元组(Soft X-ray Detection Units;SXDUs)由两个硅漂移探测器(Silicon Drift Detector;SDD)构成,其探测能谱的能量范围为0.7~***具备高能量分辨率,在5.9keV处的能量峰半高全宽为0.14keV,同时,探测器具高时间分辨率,能够以1秒的时间间隔记录能谱数据.本文结合地面标定实验及模拟分析,对MSS-1B/SXDUs探测数据进行标定,以获取准确的太阳软X射线能谱.标定后的太阳软X射线通量与静止环境观测卫星(Geostationary Operational Environmental Satellite;GOES)获取的通量数据一致.此外,初步能谱分析结果显示,MSS-1B/SXDUs不仅运行稳定,而且各项性能指标均符合预期设计,为深入研究太阳耀斑的动力学演化研究提供了可靠的观测数据.最后,搭载于澳门科学一号卫星的新型太阳X射线探测仪实现了太阳软X和硬X射线的同步观测,其宝贵的观测数据可为太阳活动研究作出贡献.

关键词：澳门科学一号卫星B星(MSS-1B) 标定太阳X射线探测仪能谱仪软X射线太阳耀斑太阳大气元素丰度

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利用光学二次谐波产生表征技术研究反铁磁体

科学通报 2025年第7期70卷 799-806页

作者：徐帅金奎娟中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心中国科学院大学物理科学学院

关键词：光学二次谐波产生反铁磁序空间反演对称性破缺相变物态调控

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H2+离子激发Si的K壳层X射线辐射

原子与分子物理学报 2025年 43-49页

作者：谢树青尉静周贤明程锐赵永涛西安交通大学物理学院咸阳师范学院与中国科学院近代物理研究所联合共建离子束与光物理实验室中国科学院近代物理研究所

实验测量了100-300 keV H2+离子轰击Si靶产生Si的K壳层X射线，计算了X射线的产额和发射截面，并与不同的理论模模拟行了对比.分析表明，同时使用联合原子近似和多电离荧光产额修正的ECPSSR-UA-MI理论与实验符合较好，多电离荧光产额的... 详细信息

实验测量了100-300 keV H2+离子轰击Si靶产生Si的K壳层X射线，计算了X射线的产额和发射截面，并与不同的理论模模拟行了对比.分析表明，同时使用联合原子近似和多电离荧光产额修正的ECPSSR-UA-MI理论与实验符合较好，多电离荧光产额的修正作用明显大于联合原子近似的修正；选用不同的荧光产额数据引起截面理论计算的明显变化，但不影响合适的电离理论模型的选择.

关键词：氢分子离子H X射线发射截面 ECPSSR-UA 多电离原子参数

基于加速器DD中子源的钇活化探测系统效率原位标定

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强激光与粒子束 2025年第1期37卷 116-123页

作者：张一镆杨彪彭星宇胡青元朱学彬游海波章法强彭太平中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621999

在包括激光惯性约束聚变(ICF)、Z箍缩及稠密等离子聚焦(DPF)等脉冲聚变装置上,活化法作为中子通量测量与产额诊断的手段,得到了广泛的应用。利用无机闪烁体探测器,测量89Y核与中子非弹散反应产生的909 keV的单能伽马射线,可以实现DD中... 详细信息

在包括激光惯性约束聚变(ICF)、Z箍缩及稠密等离子聚焦(DPF)等脉冲聚变装置上,活化法作为中子通量测量与产额诊断的手段,得到了广泛的应用。利用无机闪烁体探测器,测量89Y核与中子非弹散反应产生的909 keV的单能伽马射线,可以实现DD中子通量的准确测量。采用金属钇作为活化靶,利用LaBr_(3):Ce闪烁体伽马探测器建立了中子活化原位探测系统。针对钇活化核半衰期仅有15.663 s的特点,对其在连续束流辐照下的累积过程进行了物理分析,建立了通过加速器DD中子源进行入射中子探测效率标定的实验方法。实验中,利用伽马探测器兼顾中子通量监测与活化伽马测量,模拟了钇靶活度随中子通量变化的过程,实现了该活化探测系统对入射中子探测效率的原位标定。

关键词：中子活化钇同位素短寿命活化核中子探测效率标定加速器DD中子源

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通辽市典型农田区土壤放射性核素含量评估

核电子学与探测技术 2025年第1期45卷 123-129页

作者：黄美容梁泰然李雪蒙古夫王德鑫内蒙古民族大学核物理研究所物理与电子信息学院通辽028000 内蒙古自治区核与辐射探测联合实验室通辽028000

农田土壤中的铀(^(238)U)、钍(^(232)Th)、镭(^(226)Ra)、钾(^(40)K)、铯(^(137)Cs)等放射性物质如果长期积累在土壤中,会对人体健康带来潜在危害。为了测量内蒙古通辽市部分农田放射性核素含量情况,评估土壤放射性水平,利用YH3324型四... 详细信息

农田土壤中的铀(^(238)U)、钍(^(232)Th)、镭(^(226)Ra)、钾(^(40)K)、铯(^(137)Cs)等放射性物质如果长期积累在土壤中,会对人体健康带来潜在危害。为了测量内蒙古通辽市部分农田放射性核素含量情况,评估土壤放射性水平,利用YH3324型四路低本底α、β测量仪和超低本底高纯锗γ探测器测量分析了30份土壤样品中的放射性。通辽市农田区土壤样品中^(238)U、^(232)Th、^(226)Ra、^(40)K、^(137)Cs的γ比活度浓度平均值分别为(12.24±5.64) Bq/kg、(24.62±2.02) Bq/kg、(17.68±1.31) Bq/kg、(677.68±43.60) Bq/kg、(2.35±0.15) Bq/kg,总α、总β放射性活度为(316.77±3.20)Bq/kg、(935.67±3.20) Bq/kg;γ外照射年有效剂量为62.91μSv。镭当量活度浓度平均值为105.07Bq/kg。分析结果表明,采样点测量结果处于正常本底水平,土壤中放射性核素未造成辐射剂量危害。

关键词：农田表层土壤放射性核素评估

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eXTP聚焦镜电子偏转器仿真分析与设计

物理学报 2025年

作者：郑人洲强鹏飞杨彦佶闫永清李悦盛立志陈勇中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室

X射线聚焦望远镜是进行空间X射线观测的核心设备，为保证其观测结果的准确性，需要对进入聚焦镜的低能电子进行有效的偏转，达到降低本底噪声的目的。本文针对增强型X射线时变与偏振空间天文台（enhanced X-ray Timing and Polarimetry ... 详细信息

X射线聚焦望远镜是进行空间X射线观测的核心设备，为保证其观测结果的准确性，需要对进入聚焦镜的低能电子进行有效的偏转，达到降低本底噪声的目的。本文针对增强型X射线时变与偏振空间天文台（enhanced X-ray Timing and Polarimetry Mission，eXTP）聚焦镜电子偏转器研制工作，满足聚焦镜光学系统对于低能电子的偏转需求，兼顾轻量化、电子偏转能力以及电磁兼容性能等问题，采用有限元分析软件COMSOL Multiphysics建立了电子偏转器及聚焦镜镜片的全物理仿真模型，分析了磁感应强度分布、电子偏转轨迹以及磁场对聚焦镜镜片的影响，完成了电子偏转器电磁参数设计。模拟结果表明，电子偏转器周围空间中磁感应强度沿半径方向减小，两根辐条正中间磁感应强度最大值可达0.027 T。在磁感应强度平面及纵向分布中，当半径大于280 mm或纵向距离大于60 mm时，磁感应强度小于5×10-5T （0.5Gs），满足电磁兼容性能设计要求。当入射角≤10°时，电子偏转效率随电子能量和入射角增大而减小，50 keV能量以下电子偏转效率可达100%，满足电子偏转设计要求。聚焦镜镜片底端距离电子偏转器130 mm时，聚焦镜镜片在磁场的作用下，应力大小仅10-3N/m2量级，形变大小仅10-5nm量级，表明磁场不会对聚焦镜的光学性能产生影响。这些结果为eXTP聚焦镜电子偏转器的研制工作提供了重要参考。

关键词：聚焦镜电子偏转器磁场偏转效率形变

基于埋底界面修饰策略制备正式钙钛矿太阳电池

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物理学报 2025年第2期74卷 245-255页

作者：商文丽王立坤张晓春岳鑫李一锋万政慧杨华翼李婷王辉辽宁师范大学物理与电子技术学院大连116029 西安电子科技大学微电子学院西安710071 中国科学院大连化学物理研究所大连116023 大连科技学院实验实训中心大连116025

二氧化锡是正式钙钛矿太阳电池理想的电子传输层材料.二氧化锡与钙钛矿之间的界面缺陷是制约钙钛矿太阳电池转换效率提高的关键因素.因此,本文提出了一种基于埋底界面修饰策略制备正式钙钛矿太阳电池的方法.通过在二氧化锡中掺杂甲基溴... 详细信息

二氧化锡是正式钙钛矿太阳电池理想的电子传输层材料.二氧化锡与钙钛矿之间的界面缺陷是制约钙钛矿太阳电池转换效率提高的关键因素.因此,本文提出了一种基于埋底界面修饰策略制备正式钙钛矿太阳电池的方法.通过在二氧化锡中掺杂甲基溴化胺,形成埋底界面,减少了二氧化锡与钙钛矿之间的界面缺陷,提升了二氧化锡的电子迁移率,并促进高质量钙钛矿材料的生长,制备的正式钙钛矿太阳电池转换效率达23.12%,为制备高效正式钙钛矿太阳能电池提供了一种有效策略.

关键词：正式钙钛矿太阳电池埋底界面甲基溴化胺

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硅胶废料复合相变材料的合成及控温性能

高等学校化学学报 2025年第2期46卷 29-37页

作者：解卓学寇艳史全田颖大连交通大学材料科学与工程学院大连116028 中国科学院大连化学物理研究所热化学实验室大连116023

将采用硅胶废料(SGW)制备的多孔二氧化硅(PSD)作为载体,以癸酸-十六醇(DA-HD)作为基础相变材料,制备了复合相变材料癸酸-十六醇/多孔二氧化硅(PSD-DA-HD),并引入膨胀石墨(EG)来增强其导热能力.采用差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA... 详细信息

将采用硅胶废料(SGW)制备的多孔二氧化硅(PSD)作为载体,以癸酸-十六醇(DA-HD)作为基础相变材料,制备了复合相变材料癸酸-十六醇/多孔二氧化硅(PSD-DA-HD),并引入膨胀石墨(EG)来增强其导热能力.采用差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA)和热常数分析法对复合相变材料的热性能进行了评价.将复合相变材料与水泥砂浆按比例进行共混,形成相变砂浆,研究了相变砂浆在模拟应用实验中的控温能力.结果表明,DA-HD通过物理作用被包裹在PSD孔隙中,负载能力可达61.7%,其焓值为105.6 J/g,负载后的PSD-DA-HD复合相变材料具有定型性.膨胀石墨的引入可使PSD/EG-DA-HD复合相变材料的导热系数增至0.9513 W/(m·K),但其负载能力降至49.5%,焓值变为88.1 J/***-DA-HD和PSD/EG-DA-HD的最高工作温度为92.2℃,在该温度以下可确保材料具有热稳定性.将PSD-DA-HD和PSD/EG-DA-HD分别与水泥砂浆进行共混,制成的相变砂浆C-PSD-DA-HD和C-PSD/EG-DA-HD均具有良好的储热控温特性,在18~32℃范围内分别可维持12.7和6.7 min.在模拟实验中,与没有相变材料的空白组相比,含有PSD-DA-HD的相变砂浆在18~32℃范围内的控温时间增加了267.92%.

关键词：相变材料复合材料硅胶废料控温相变砂浆