骨骼组织超声成像一直是医学超声领域的研究难点。因为骨骼组织为异质化多孔复杂介质，超声传播存在严重的声速不均匀、相位畸变及衰减等问题，给骨组织超声成像带来挑战。传统的脉冲回波成像模式采用均匀背景声速设定，在没有声速分布的先验知识下，很难对不规则的骨内边界和骨微结构准确成像。为了克服传统方法的局限性，本文提出了一种超声计算机断层扫描(USCT)骨定量成像方法。该方法利用频域全波形反演(FDFWI)，通过求解频域全波方程得到正演仿真声场。通过最小化仿真和测量声场之间的损失函数，利用从低频到高频离散分量依次迭代求解反问题。迭代算法采用拟牛顿法(L-BFGS)优化求解，获得了骨骼组织声速和密度参数图像。通过骨管状仿体、单腓骨、胫骨-腓骨等数值模型验证了本文成像方法的性能。与高分辨率X射线外周计算机断层扫描术(HR-pQCT)相比，本文所提出的FDFWI方法能够清晰、准确地重建波长尺度的骨微结构信息。本文通过仿真证明，基于FDFWI的USCT能够重建高分辨率(亚毫米)骨骼超声图像，有望为肌骨组织基础病变的精确诊断提供超声影像学方法。

Figure. FDFWI results of the distal tibia-fibula pair for velocity model with maximum frequency 2.5 MHz. The yellow line represents structure and edge information extracted from the true model.

插层铁硒基高温超导体(Li,Fe)OHFeSe的超导态和正常态特性，可以通过多种化学或物理手段予以调控，这对高温超导机理和应用研究有重要价值。我们前期工作表明，Mn元素替代可以大幅提高其在高场（33 T）下的超导临界电流密度，达到铁基超导家族中的最高记录，展示出独特的超导强电应用前景。而且，复旦大学封东来和张童研究组在磁通涡旋态中发现了鲁棒的马约拉纳零能模及其电导的量子化平台，显示(Li,Fe)OHFeSe也是一个很好的体系用来探索马约拉纳零能模相关物理，以及潜在的拓扑超导量子计算可能性。然而，以前工作对(Li,Fe)OHFeSe体系中过渡金属掺杂效应的研究尚不系统。

本文系统研究了一系列过渡金属元素（Mn，Co，Ni和Cu）的掺杂对(Li,Fe)OHFeSe单晶膜超导临界参数的影响。薄膜样品通过基体辅助的水热外延方法制备。实验结果表明：（1）在这些过渡金属元素中，与Fe相邻的Mn和Co更容易被掺入晶格。（2）相比其他过渡金属元素，Mn掺杂对超导临界电流密度Jc的增强效应最为显著。（3）掺入的过渡金属元素主要进入(Li,Fe)OH插层，而不是FeSe超导层。所以，进入插层的Mn元素通过提供额外钉扎效应大幅提高Jc，但对超导临界温度Tc的影响有限。本文结果为分别调控(Li,Fe)OHFeSe体系不同超导临界参数提供了新思路，并为增强Jc提供了最佳掺杂方案。

Fig. 4. (a) The I–V curves of Mn (12%) doped (Li,Fe)OHFeSe film measured from 16 K to 10 K under 9 T. (b) Tc (open symbols) and Jc at 10 K and 9 T (filled symbols) as functions of x for the doped and un-doped (Li,Fe)OHFeSe films.

自石墨烯被成功制备以来，新型二维材料因其优异的物性而受到广泛关注。2017年，科学家首次利用电子束照射少层PdSe2制备出一种新型的二维材料：单层Pd2Se3。理论研究发现，Pd2Se3单层材料是有热力学和动力学稳定性的半导体材料，拥有优异的热电性质；同时单层Pd2Se3具有合适的电子能隙、各向异性的输运性质和较广的光谱，在热电和光电器件方面有潜在的应用前景。但是，由于在自然界中没有发现Pd2Se3的体相母体材料，实验上不能通过解理体材料获得其单层结构。此外，目前实验合成单层Pd2Se3的方法很难对结构进行精确地调控，对物性的研究、调控及其在器件方面的应用也充满挑战。

本文作者利用外延生长法在表面石墨烯化的碳化硅衬底上成功合成了单层Pd2Se3和双层Pd2Se3，并且利用低温扫描隧道谱研究了新型二维材料Pd2Se3的能带性质，发现Pd2Se3在单层时能隙为1.2 eV，在双层时为1.1 eV。在双层Pd2Se3和单层Pd2Se3的连接界面处能带呈p型弯曲，形成横向异质结。同时，作者通过高分辨的扫描隧道显微镜成像，在双层Pd2Se3上发现面内弯折形变，此形变处能带呈n型弯曲。本工作首次成功构筑了单层和双层Pd2Se3之间形成的横向异质结，并观测到应力调控的n型能带弯曲，为进一步的Pd2Se3的能带调控及其应用奠定了基础。

Fig. 1 Band profile across the edge of BL-ML Pd2Se3 lateral heterostructures. (a) STM image (VS= -1 V, It = 10 pA) of a typical Pd2Se3 edge. The spectra numbers in (b) and (c) are counted from left to right in the path, while spectrum #10 was taken right at the BL–ML interface. (b) Intensity plot of logarithm of dI/dV spectra, imaging the band profile across the interface. (c) Selected logarithm of dI/dV spectra (VS = -1 V, It = 100 pA) detected at the colored points in (a), showing the band bending across the interface between BL and ML regions. The edges of valence band, conduct band and corresponding energy gap in ML an BL regions are highlighted, respectively.

和常规半导体电子二维电子气体不同，复杂氧化物界面二维电子气势阱中的电子具有d电子特征，呈现一系列与强关联电子特征相关的新特性。在典型的LaAlO3/SrTiO3（LAO/STO）二维电子气中，界面磁性、反常Rashba效应、二维超导、超导与磁性共存等一系列新效应已被相继报道。在这些研究中，最重要的问题是电子气载流子浓度、迁移率的大范围连续调控，即通过筛选电子填充轨道，调节轨道对称性与交叠程度，从而改变电子关联程度。

通常，人们利用场效应来调节界面的电子浓度，且大多数工作集中在具有单一导电界面的异质结中，较少涉及具有多个导电界面的超晶格体系。本工作对LAO/STO超晶格样品场效应进行了系统研究，发现了与单一界面完全不同的门电压调控规律：在单一界面样品中，多数载流子和少数载流子将同时被门电压所调控；而在LAO/STO超晶格中，门电压调控能够显著改变少数载流子浓度，而多数载流子浓度则几乎不变。这意味着在超晶格结构中，少数载流子主要存在于STO衬底表面，而多数载流子则位于后制备的STO薄膜中。这种载流子空间分布的分离为新型场效应器件的设计提供了新思路。

Figure 1 (a) Gate effect on the R-T dependence of the sample [STO(5)/LAO(5)]. (b) The carrier density as a function of the gate voltage deduced by the Hall resistance. (c) Experiment set-up for the gate-effect measurements and the carrier distribution of the superlattices. 

玻璃是一种能量上的亚稳态，往往表现出复杂的弛豫行为；而探测并理解玻璃的弛豫行为是理解玻璃的内在性质及其物理本质的重要手段。在金属材料中，除了由原子无序排列而形成的金属玻璃（也即非晶合金）外，还存在另一种玻璃态。这种玻璃态出现在形状记忆合金中，是由晶格应变（马氏体相变的序参量）无序分布而形成的，被称作应变玻璃。由于金属玻璃往往具有较高的玻璃转变温度，因此对于金属玻璃的弛豫行为特征的研究已经非常深入。然而，目前应变玻璃合金的玻璃转变温度仍然普遍较低，这不但严重限制了其应用温度范围，而且也阻碍了对其弛豫行为的深入研究。

为了得到具有高玻璃转变温度的应变玻璃，本工作选取了Ti-Au和Ti-Pt两个高温形状记忆合金体系进行点缺陷掺杂。研究发现，点缺陷掺杂可将这两种高温形状记忆合金转变成应变玻璃合金，并且这两个体系中的应变玻璃的理想玻璃转变温度(T0)都相对较高。尽管本工作中得到的T0高于目前已报道的最高值，但其仍然低于室温。进一步研究发现，合金起始成分的马氏体相变温度越高，所需要的点缺陷浓度就越大，但高马氏体相变温度对T0的提升效果非常有限。此结果表明，点缺陷掺杂其实并不是获得高T0的有效方法，而诸如引入位错或纳米析出物等其他方法可能对获得高T0更加有效。本文的结果为后续设计具有高T0的应变玻璃合金具有重要的指导意义。

Fig. 6. Comparison of the phase diagrams of Ti-based SMAs. The critical defect concentration for each system is labeled by the red dot line. The data of Ti50Ni50-xFex and Ti50Pd50-xCrx come from Refs. [12,13], and the data of Ti50Pt50 and Ti50Au50 are from Ref. [2].