哈佛大学研究团队在《Light: Science & Applications》发表突破性成果,通过薄膜铌酸锂(TFLN)芯片首次实现全集成宽带微波频率梳,解决了光频梳领域长达十年的核心矛盾。传统集成方案中,耗散克尔孤子(DKS)虽能实现倍频程带宽(如75.9 THz),但梳齿间隔通常超100 GHz;而电光梳(EO comb)虽可精确设定微波级间隔,却受限于窄带宽。本研究创新性地在单一TFLN芯片上协同利用两种物理效应:首先通过Z切TFLN的谐振增强克尔非线性生成宽带DKS(初始间隔近THz量级),随后借助X切TFLN的超高效电光调制器将梳齿间隔相干压缩至29.308 GHz的微波频率,同时保持588 nm(75.9 THz)的超宽光谱覆盖。这种混合非线性机制成功规避了传统分立元件方案的集成障碍,首次在单片芯片上同步实现倍频程带宽与精密微波间隔控制,并天然兼容电子稳频技术。该突破为芯片级光频合成器、高精度光谱仪及毫米波通信系统提供了全新小型化平台配资炒股平,有望推动量子计量、高速光互连等领域的变革性发展。
展开剩余79%混合克尔-电光频率梳的概念。
二、期刊名称: 《自然物理》(Nature Physics)期刊标题:Measurement of phonon angular momentum在《自然物理》杂志发表的一项新研究中美国橡树岭国家实验室与田纳西大学研究团队,首次通过实验观测到手性晶体中的声子角动量,解决了该领域长期存在的测量困境。研究者创新设计悬臂梁检测系统:将单晶碲(手性晶体)置于成对反向的微型悬臂梁上,在低于德拜温度(10 K)的低温环境中,利用激光沿晶体手性轴施加温度梯度打破时间反演对称性,诱导原子圆周运动产生声子角动量。该系统通过检测机械扭矩(约10⁻¹¹ N·m)替代传统旋转观测,成功规避了量子测量所需的固体热接触与自由旋转间的矛盾。关键实验证据包括:悬臂梁扭矩方向相反、温度梯度反转时扭矩反向、多晶样品效应消失,且数据与理论预测高度吻合。该发现不仅验证了声子携带角动量的理论预言,更建立了热梯度-角动量-机械扭矩的量子耦合新范式,为开发量子转导器件、热自旋操控及新型量子信息处理技术开辟了道路。
声子AM诱导的机械旋转和扭矩。
三、期刊名称: 《自然光子学》(Nature Photonics)期刊标题:Poincaré beams from a free electron laser美国SLAC国家加速器实验室团队在《自然·光子学》发表突破性成果,首次在意大利FERMI自由电子激光器(FEL)上成功产生庞加莱光束。该技术利用波荡器的两个独立磁体段生成具有不同波型与偏振的双光束,通过精密控制电子束轨迹和光脉冲时序,使两束光相干叠加形成单一脉冲。其核心突破在于:1)在光束横截面上构建复杂偏振空间分布(如螺旋扭曲图案);2)实现传播过程中偏振结构的稳定性。这种高度结构化的极紫外(EUV)光束可在单次脉冲中同时捕获材料的多维度响应,避免了传统多次扫描的局限,为观测快速动态过程提供了新范式。实验验证了该技术对材料研究的革新潜力,尤其适用于芯片等高性能器件的微观行为解析。团队计划在SLAC的直线加速器相干光源(LCLS)上部署Delta型波荡器,进一步将该技术拓展至X射线波段,通过更高光子能量揭示原子/分子尺度的超快过程,推动量子材料与化学反应的探测能力进入新阶段。
线性偏振片前后的高斯光束。
四、期刊名称: 《先进材料》(Advanced Materials)期刊标题:Synthesis Engineering of 2D Co3Sn2S2 with Tunable Anomalous Hall Effect北京航空航天大学、北京大学与南洋理工大学联合团队在《Advanced Materials》发表突破性成果,通过创新的"通量转换机制"成功合成超薄二维非层状铁磁材料Co₃Sn₂S₂单晶(厚度≈2.3 nm),攻克了kagome晶格材料二维化的关键难题。该技术利用层状SnS₂/SnS前驱体在助熔剂辅助下引导晶体生长,结合六种可调控的合成路线(温度区间650-850°C),实现了高结晶质量单晶制备。磁输运测量表明:1)二维单晶的反常霍尔效应(AHE)显著优于块体及多晶样品;2)微量Fe掺杂使反常霍尔电导率跃升至2200 Ω⁻¹cm⁻¹、霍尔角达48%,创零磁场下磁性材料最高纪录。该材料同时展现出强铁磁序与量子限域效应,其AHE增强机制源于二维尺度下贝里曲率的显著放大。此项工作不仅为探索kagome晶格的量子限域行为(如拓扑超导、反常能斯特效应)提供了理想平台,更为非层状功能材料的二维化合成开辟了新范式,有望推动自旋电子器件与量子计算的发展。
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