超快光学实验室连续发表高水平科研论文

来源:物理学院浏览次数:163发布时间:2018-06-13编辑:张雯怡

  新闻网讯(通讯员 刘欢)5月29日,《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)杂志在线刊发了物理学院陆陪祥教授带领的超快光学实验室李伟教授研究小组的研究论文。论文题为《有机-无机杂化钙钛矿中罕见的由振动熵变驱动的相变》(Unusual Phase Transition Driven by Vibrational Entropy Changes in a Hybrid Organic–Inorganic Perovskite)。我校为本论文第一单位,物理学院博士研究生魏文娟为该论文的第一作者,李伟、陆陪祥,以及英国Rutherford Appleton Laboratory的Keith T. Butler博士、剑桥大学Michael A. Carpenter教授为论文共同通讯作者。


  近年来,杂化有机-无机钙钛矿电池材料因为其快速增长的转换效率、优异的器件性能和独特的光电性质吸引了研究人员的广泛研究。与传统氧化物钙钛矿类似,杂化钙钛矿在外界刺激下能发生丰富的相变性质。一般而言,材料的相变对其光学、电学、磁学等物理性质起着至关重要的作用。因此,从微观尺度去理解材料的相变机理是一个非常重要的问题。迄今为止,对杂化有机-无机钙钛矿的相变诱导因素的研究主要局限在八面体扭转、分子的位移或有序-无序转变,其它因素所引起的相变少有报道。


  李伟及合作者结合结构表征和晶格动力学计算,系统研究了在[CH3NH3][Mn(N3)3]中由整体晶格原子振动协同八面体反常旋转和分子位移所诱导的复杂一阶相变,指出所有原子在高温相和低温相振动的差异而导致的显著熵变是引起相变的主要原因。这项工作以一种全新的视角展现了振动熵变主导的相变机理,并探索了在原子尺度上这种相变与传统相变的一些重要区别,提出了通过调控协同模式来驱动钙钛矿材料相变的可能。


  6月1日,物理学权威期刊《物理评论快报》(Physics Review Letters)在线刊发了超快光学实验室的另一研究成果。论文题为《基于光子通道图像的高次谐波产生标度律》(Scaling Law of High Harmonic Generation in the Framework of Photon Channels)。该论文第一作者李亮为物理学院2012级本科生、2016级直博生,通讯作者为陆培祥、兰鹏飞教授、祝晓松副教授及北京大学陈京教授。


  陆培祥团队成员采用量子化的激光场建立了强激光与原子相互作用辐射高次谐波的理论模型,定量地提出了基于光子通道的高次谐波产生新物理图像。该图像直观、简单的解释了高次谐波光谱的粒子性特征,简化了对高次谐波光谱的定量分析,为理解强场与原子相互作用的量子图像提供了新思路。此项研究成果对理解复杂光场(双色圆偏光,涡旋光等)高次谐波产生过程与产生椭偏可调的阿秒脉冲光源等具也有重要的理论价值。文章在预印数据库(arxiv.org)发表后,迅速引起了同行的关注。美国的一个研究团队已经利用该模型解释了他们的实验结果,并发表在PRL上。


  近6个月来,超快光学实验室硕果频出,已发表高水平科研论文多篇,其中Nature Communications 1篇,Physics Review Letters 3篇,Nano Letters 1篇,Angewandte Chemie International Edition 1篇,Advanced Functional Materials 1篇。

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