十年磨一剑，冲击最前沿--北京凝聚态物理国家实验室筹建十年记

北京凝聚态物理国家实验室（筹）（以下简称“国家实验室”）经科技部批准，于2003年起依托中国科学院物理研究所开始筹建。经过十年建设，国家实验室已拥有15名两院院士，35名国家杰出青年科学基金获得者，形成了由11个研究部组成的研究体系和以微加工研究部。

飞秒激光共振增强腔的理论与实验研究

飞秒激光共振增强腔在非线性光学、精密光谱学等研究领域有重要应用,尤其是近年来已成为产生高重频紫外光梳的强大工具.采用循环稳定电场方法分析了飞秒激光脉冲在共振增强腔中的增强和色散特性,给出了增强倍数与精细度的关系及共振带宽与精细度和腔内色散量的关系.实验上实现了175 MHz,15 fs的宽谱飞秒激光脉冲的共振增强,增强倍数约为10倍左右.

多种有序钙钛矿结构的高压制备与特殊物性

具有ABO_3钙钛矿或类似结构的强关联电子体系是凝聚态物理研究的重要前沿领域,而高压是制备新型钙钛矿特别是A位与/或B位有序钙钛矿材料的有效手段.在这些有序钙钛矿中,因A,B位可同时容纳过渡金属离子,因而可导致A-A,B-B,A-B等多种磁电相互作用的出现,进而诱导系列新颖有趣的物理现象.本文介绍高压下制备的几种化学式为AA'_3B_4O_(12)的新型A位有序钙钛矿以及化学式为AA'_3B_2B'_2O_(12)的A,B位同时有序的钙钛矿体系.在LaMn_3Cr_4O_(12)中发现了具有立方钙钛矿结构的磁电多铁性,为多铁新材料探索与新机理研究提供范例;在CaCu_3Fe_2Os_2O_(12)中发现了远高于室温的亚铁磁半导体行为,并指出A位磁性离子的引入可大大增加磁相互作用强度从而大幅度提高磁有序温度;在LaMn_3Ni_2Mn_2O_(12)中观察到A位磁性离子调控的B位Ni^(2+)/Mn^(4+)子晶格正交自旋有序结构.以上研究结果为探索新型磁电多功能钙钛矿材料提供了重要参考.

原子分辨成像技术在锂离子电池电极材料中的应用

锂离子电池因其具有高的能量密度、高功率密度、长的循环寿命等优点而广泛应用于消费电子产品，如智能手机、笔记本电脑等。同时，一些新兴领域，如电动汽车和规模储能等，也表现出巨大的需求。如何进一步提高锂离子电池电化学性能以满足市场日益增长的储能需求已成为电化学储能领域面临的一个重要课题。

高温超导滤波器及其应用研究进展

高温超导材料的微波表面电阻比铜等金属小将近3个数量级,所以自从高温超导材料发现以来,人们就开始了高温超导微波滤波器的研究,并研制出了各种各样具有低损耗、高选择性、优异的带内群时延特性等性能优异的高温超导滤波器.与此同时,高温超导滤波器的应用研究也取得长足进步.目前,由高温超导滤波器、微型斯特林制冷机及半导体低噪声放大器等组成的高温超导微波前端子系统已经在移动通信、雷达、深空探测和卫星通信等多个领域获得应用并取得了显著的经济和社会效益.近年来,高温超导滤波器的研究也在不断地向新的方向拓展,在大功率承载能力、多通道器件、可调频率滤波器以及全超导接收机等领域取得显著进展.本文对高温超导滤波器的研究现状和应用进展进行总结,并对高温超导滤波器及微波应用的研究发展趋势进行展望.

分子作用一小步,光电性质一跨步——有机共轭小分子晶体薄膜中存在半导体本征光生自由载流子的实验证明

在漫长的人类物质文明的进程中，总有那么一条主线贯穿始终，那就是道法自然。这道便是人们所掌握的原理以及手段。分子问相互作用的间距对物厨陛质及功能的影响至关重要。自然界光合生物仅仅用少数的几类色素分子便实现了光的捕获、能量传递和电荷分离的过程，最终演化出一个丰富多彩的生命世界。

高温超导滤波器应用的探索与实践

自1911年发现超导电性以来,在不断发现新材料,揭示新机理,发展新理论的同时,超导应用也取得了引人瞩目的进展,其中利用超导材料微波损耗很低的特性研制的微波滤波器和微波接收机前端子系统得到了世界各国的重视,并在实际应用中取得了重要成果.本研究组长期从事该领域的研究,并已取得一些成果.该文将从超导滤波器的创新设计方法入手,结合研究组近些年开展的工作,介绍高温超导滤波器及其子系统在无线通讯、气象雷达、射电天文以及空间技术等领域中的应用.

石墨烯片中的光致发声现象

光与凝聚态物质相互作用的许多种形式已经为人们所知晓,例如光致发光,基于固体的各种非线性光学现象（拉曼散射、二次谐波产生、空间自相位调制等）,激光在晶体中产生相干态声子、磁振子,等等。虽然光与凝聚态物质相互作用的研究可以追溯到很久以前,激光的发明也已经有50多年的历史了,但是由于新材料的出现,仍然有新的现象被发现,这里介绍的光致发声就是这样一种新的物理现象。

硼/氮共掺杂使金属性单壁碳纳米管转变成半导体

本研究小组利用硼和氮共掺杂碳纳米管构筑了大量的场效应晶体管,并对其电学性质进行了统计分析研究。结果表明,通过对单壁碳纳米管进行硼和氮共掺杂,样品中半导体性纳米管的比例由67%提升到高于97%。为了深入理解这一重要实验发现,我们利用第一性原理,计算了掺杂对单壁碳纳米管能带结构的调制作用。结果证明,硼和氮共掺杂可使金属性单壁碳纳米管的能隙被打开,转变为半导体性纳米管,但并不改变半导体性碳纳米管的导电属性,从而在理论上解释了硼和氮共掺杂调节碳纳米管能带结构的物理机制。这项工作为纳米管电子和光电子器件走向实际应用提供了一条新途径。

基于倾斜波前技术的高能强场太赫兹辐射脉冲源

回顾了基于倾斜波前技术并利用飞秒激光抽运铌酸锂晶体产生高能强场太赫兹辐射脉冲源的研究背景和发展历程,系统地介绍了倾斜波前装置中各组成部分对太赫兹辐射脉冲的能量转化效率以及发射特性的影响,提出了利用这种技术产生mJ量级的超强太赫兹源的可能途径,展示了强太赫兹源的潜在应用价值。