9月14日，南京大學連發(fā)2篇Nature。截至目前，南京大學今年在國際頂級學術(shù)期刊Nature和Science上發(fā)表的成果已達10篇。

  突破傳統(tǒng)飛秒激光的光衍射極限

  南京大學科研團隊發(fā)展了一種新型非互易飛秒激光極化納米鐵電疇技術(shù)，并在鈮酸鋰晶體中成功演示了激光3D打印納米鐵電疇，相關(guān)工作以"Femtosecond laser writing of lithium niobate ferroelectric nanodomains"為題發(fā)表在Nature上。團隊發(fā)明的新技術(shù)，突破了傳統(tǒng)飛秒激光的光衍射極限，是在下一代光電芯片制造領(lǐng)域的重大突破。論文通訊作者為南京大學現(xiàn)代工程與應用科學學院張勇教授，第一作者為頊曉儀博士和王天新同學。

  此次，南京大學的研究團隊發(fā)展了一種新型非互易激光極化鐵電疇技術(shù)，將飛秒脈沖激光聚焦于鈮酸鋰晶體內(nèi)部進行直寫，得到了納米線寬的三維鐵電疇結(jié)構(gòu)。這一工作將飛秒激光極化技術(shù)與鈮酸鋰鐵電疇工程有機結(jié)合，突破了傳統(tǒng)技術(shù)的壁壘，首次在三維空間實現(xiàn)了納米鐵電疇可控制備。將其應用于量子光學領(lǐng)域，可實現(xiàn)高效、高維和窄線寬量子糾纏產(chǎn)生；在電子學領(lǐng)域，可以推動高性能鐵電疇壁納米電子器件的發(fā)展；在聲學領(lǐng)域，納米周期的鐵電疇結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)超高頻聲學諧振器和濾波器。飛秒激光極化技術(shù)可以進一步應用于其他鐵電晶體，包括鉭酸鋰和磷酸鈦鉀晶體等，并促進高性能三維光、聲、電集成器件的發(fā)展。

  該項研究工作得到了科技部國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、固體微結(jié)構(gòu)物理國家重點實驗室和人工微結(jié)構(gòu)科學與技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心的支持。

  論文鏈接：

  https://www.nature.com/articles/s41586-022-05042-z

  “原子樂高”量子模擬領(lǐng)域取得新突破

  南京大學物理學院繆峰教授合作團隊通過"原子樂高"的方式，搭建了基于轉(zhuǎn)角石墨烯莫爾超晶格體系的SU(4)同位旋-擴展哈伯德模型量子模擬器，首次觀測到釘扎在莫爾超晶格上的一種特殊的電子晶體態(tài)：廣義同位旋維格納晶體，在量子模擬前沿領(lǐng)域取得新突破。相關(guān)研究成果以 Tunable quantum criticalities in an isospin extended Hubbard model simulator（同位旋擴展哈伯德模型模擬器中的可調(diào)量子臨界性）為題在線發(fā)表在Nature上。南京大學物理學院繆峰教授與南京理工大學理學院程斌教授為論文的共同通訊作者，南京大學物理學院李喬博士為論文的第一作者。

  在實驗中，研究團隊通過垂直電場對電子關(guān)聯(lián)強度的原位調(diào)節(jié)作用，實現(xiàn)了該電子晶體的量子融化，并首次觀測到了量子融化的“中間態(tài)”，并揭示了這一量子“中間態(tài)”的演化機制。基于該體系中解耦的能谷自由度和自旋自由度，研究團隊進一步通過對水平磁場的原位調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了該擴展哈伯德模型量子模擬器的內(nèi)稟自由度從SU(4)到SU(2)的連續(xù)演化，并在高磁場下首次觀測到"量子贗臨界性"。

  該工作得到了國家自然科學基金重點/面上項目、國家優(yōu)秀青年科學基金、中科院先導B等項目的資助，以及固體微結(jié)構(gòu)物理國家重點實驗室、人工微結(jié)構(gòu)科學與技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心等支持。

  論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05106-0

特別聲明：本文轉(zhuǎn)載自南京大學，僅僅是出于傳播分享信息的需要，如果作者不希望被轉(zhuǎn)載，請與我們聯(lián)系。

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