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杜海婷，周晓怡，倪琦英，陈康，田文得，张天辉

物理学报, 2025, 74(11):116401

doi: 10.7498/aps.74.20250292

cstr: 32037.14.aps.74.20250292

活性物质中的集体行为已被广泛研究。然而，活性个体间的吸引力对集体运动模式的影响还没有相关研究。本研究发现，在Quincke活性胶体体系，通过增强电液流(EHD)效应诱导的长程吸引力，速度对齐效应得到增强，并在极性流体内部诱发密度相分离，形成极性团簇，破坏极性有序相的空间均匀性。这是已有的实验观测中没有的。而在排斥主导的活性体系，极性流体空间均匀分布。我们的研究结果表明活性个体间的吸引力会显著改变活性体系的微观和宏观动力学行为。

图1  集体运动   (a) 排斥力占主导时的极性流体(E = 1.30 E_c); (b) EHD吸引力占主导时的极性团簇 (E = 1.30 E_c); (c)，(d)对应于图(a)和图(b)的速度方向着色图，左下角圆盘为方向色标. 图中标尺为100 mm

同行评价

本文以二维 Quincke 胶体体系为实验模型，研究了吸引力对 Quincke 活性胶体动力学行为的影响。实验表明，吸引力的引入能够增强粒子间的速度对齐效应，延长碰撞对齐的持续时间。此外，吸引力还能促使极性流体自发发生密度分离，形成具有极性序的团簇结构，首次揭示了吸引与对齐机制耦合下的新型有序态。本研究为吸引力对活性的影响提供了实验支撑。

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邢凤竹，乐先凯，王楠，王艳召

物理学报, 2025, 74(11):112301

doi: 10.7498/aps.74.20240907

cstr: 32037.14.aps.74.20240907

本文通过考虑原子核的形变效应和引入α粒子预形成因子的解析表达式对统一裂变模型(unified fission model，UFM)进行改进。通过考虑原子核形变效应得到了改进的UFM (improved UFM-1，IMUFM1)，在IMUFM1基础上引入α粒子预形成因子的解析表达式得到了进一步改进的UFM (improved UFM-2，IMUFM2)。利用UFM，IMUFM1和IMUFM2三个版本分别对Z ≥ 92重核和超重核的α衰变半衰期进行了系统地计算。通过计算理论值和实验值之间的平均偏差和标准偏差，发现IMUFM1的精度比UFM的精度仅提高了2.45%，而IMUFM2的精度却提高了32.09%。接着，通过有限力程小液滴模型(finite-range Droplet model-2012，FRDM2012)，Weizsäcker-Skyrme-4 (WS4)和Koura-Tachibana-Uno-Yamada (KTUY) 3种质量模型分别提取了Z = 118—120同位素链的α衰变能，并利用IMUFM1和IMUFM2计算了相应的α衰变半衰期。通过观察半衰期随同位素链的演化，发现不同质量模型预言的演化趋势是一致的，而且在N = 178和N = 184处会出现转折点，但不同的质量模型预言的α衰变半衰期会出现数量级的差异。另外，通过讨论α衰变和自发裂变之间的竞争，发现N < 186质量核区的超重核以α衰变为主。最后，结合上述3种核质量模型，利用IMUFM1和IMUFM2讨论了²⁹⁶Og，²⁹⁷119和²⁹⁸120 α衰变链的衰变模式，发现WS4和KTUY两种质量模型的预言结果与实验结果一致。尽管FRDM2012质量模型预言的²⁸⁸Fl，²⁸⁵Nh 和 ²⁸⁶Fl的衰变模式与实验结果有所差别，但对于²⁸⁸Fl，IMUFM2的预言结果比IMUFM1更符合实验测量结果，再次验证了IMUFM2的合理性和可靠性。上述研究结果可为将来实验鉴别新核素提供理论依据。

图1  log₁₀r值随中子数N的演化

同行评价

作者在UFM理论框架下，通过考虑α粒子预形成因子改进IMUFM，并用于对Z =118—120超重核α衰变性质的研究，模型改进合理，计算结果合理可信，对于将来实验上鉴别新的超重核衰变链具有一定的提供参考价值。

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何章明，翟德训，朱钱泉，潘湘

物理学报, 2025, 74(11):110501

doi: 10.7498/aps.74.20250177

cstr: 32037.14.aps.74.20250177

考虑周期性驱动的谐振势阱，通过数值模拟研究了超冷原子气体中的孤子性质。结果有趣地发现: 当孤子位于势阱中心时，在特定的频率驱动下，孤子的幅度振荡产生共振现象，其振荡幅度随着谐振势阱囚禁频率的增大而增大，共振频率随着孤子初始幅度的增大而增大; 当孤子位于势阱边缘时，孤子运动的共振、反共振和准周期振荡也能被观察到。此外，通过调节驱动频率可实现孤子运动的共振与反共振之间的转换。相关结果可为超冷原子气体的精确调控提供帮助。

图1  孤子振荡的分布图

同行评价

周期性调控的系统是当前凝聚态物理领域研究的热门之一。论文作者对周期性驱动的谐振势阱中超冷原子气体中孤子性质进行可研究，得到了一些有意义的结果: 当孤子位于势阱中心时，在特定的频率驱动下，孤子的幅度振荡产生一个共振现象; 当孤子位于势阱边缘时，孤子运动的共振、反共振和准周期振荡也能被观察到。此外，通过调节驱动频率可实现孤子运动的共振与反共振之间的转换。相关结果可为超冷原子气体中孤子的精确操控提供一定帮助。

仪器与测量

刘旭明，查奎帆，马帅，韩丽明，谢晓霖，郭伟杰，潘长钊

物理学报, 2025, 74(11):110701

doi: 10.7498/aps.74.20250181

cstr: 32037.14.aps.74.20250181

低温系统是进一步实现mK温区及更低温度的基础，广泛应用于量子计算、凝聚态物理研究、低温科学仪器等领域。目前国内的1 K低温系统大多使用GM (Gifford-McMahon)制冷机进行预冷，系统在实现更低振动控制、更低电噪声干扰、更低预冷温度和更高液化效率等方面存在一定难题，而基于脉管制冷机预冷的1 K系统在解决这些问题方面具有先天优势。本文发展了一台全国产化的4 K GM脉管制冷机，获得了2.14 K的最低制冷温度，并可同时提供1.5 W@4.2 K和45 W@45 K的制冷量。将其作为预冷制冷机，设计并搭建了1 K低温系统，最终获得了1.1 K的最低制冷温度，并可在1.6 K提供100 mW的制冷量。本研究为后续开展更大冷量稀释制冷技术奠定了重要基础。

图1  工质氦4压焓图

同行评价

论文围绕基于脉管制冷机预冷的 1 K 大冷量低温系统展开研究，提出了一种全国产化的 4 K GM 型脉管制冷机，并成功应用于 1 K 低温系统，实现了较低的最低温度和较高的制冷能力。这一研究不仅在国产低温制冷技术的发展方面具有重要意义，同时也对量子计算、低温物理实验等前沿研究提供了关键的低温环境支持。文章实验设计合理，数据翔实，结果具有较高的工程实用性，为后续更大冷量的稀释制冷研究奠定了基础。

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