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封面文章
局域照明增强的活细胞单分子荧光-单通道膜片钳耦联技术
陶渊啸,付航,胡书新,李明,陆颖
物理学报, 2025, 74(13):138702.
doi: 10.7498/aps.74.20250471
cstr: 32037.14.aps.74.20250471
通道蛋白精确调控生命活动中物质跨膜转运,为信号传递和能量代谢等复杂功能提供了结构保障。单分子荧光技术与单通道膜片钳技术偶联对于解析其“结构-动力学-功能”的关联至关重要。为解决二者联用中细胞内的高荧光背景限制单分子信号采集的难点,本研究提出了一种选择性局部激发光路,在活细胞上表面构建可控范围的局域照明场,实现其中单分子荧光成像与动态追踪。基于可调照明范围和区域,达成照明光斑与玻璃电极的亚微米级共定位,有效获取细胞贴附式单通道电流记录,及高信噪比的单分子荧光时间轨迹。本工作建立了一个可用于揭示通道蛋白结构-功能耦联机制的、具有普适性的单分子水平研究框架。
同行评价
本研究提出了一种选择性局部激发光路,实现活细胞表面可控范围的单分子荧光成像以及与单通道膜片钳系统的整合。该方法具有以下优势:1)照明光斑与玻璃电极达亚微米级共定位,实现同一细胞膜区域内单通道电流和单分子荧光信号的同步记录和观察;2)有效克服细胞内高背景荧光,实现小范围高信噪比的单分子荧光成像。方法具有创新性,且容易实现,可行性高,为膜蛋白结构动力学与功能研究提供了新的研究方法。
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专题:无序合金的序调控
序调控工程创制高频非晶基软磁材料研究进展
丁华平,刘李晨,邵里良,周靖,左定荣,柯海波,汪卫华
物理学报, 2025, 74(13):136101
doi: 10.7498/aps.74.20250585
cstr: 32037.14.aps.74.20250585
同行评价
本文系统综述了序调控工程在非晶基软磁材料中的研究进展,内容涵盖理论基础、实验方法、性能优化及未来挑战,结构完整且逻辑清晰。作者对领域前沿文献的引用较为全面,尤其在纳米尺度序调控和界面相设计方面展现了较深的理解。文章对非晶基软磁材料在高频应用中的性能瓶颈及解决策略进行了深入探讨,具有较高的学术价值。
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专题:无序合金的序调控
非晶合金高温流变行为与动力学弛豫耦合机理
梁淑一,张浪渟,朱航辰,邢光辉,乔吉超
物理学报, 2025, 74(13):136401
doi: 10.7498/aps.74.20250392
cstr: 32037.14.aps.74.20250392
图8 (a) La基非晶合金缺陷生成速率与湮灭速率的比值随温度的演化; (b) 不同非晶合金的-d(ax/kr)dT
同行评价
非晶合金高温流变行为是理解其结构演化与动力学行为的重要手段。作者在自由体积理论框架下,通过应变率跳跃实验结合揭示了非晶合金的流变应力随温度和应变率变化的双曲正弦依赖关系,建立了高温流变激活能与α弛豫过程的关联。论文取得的研究成果对于明晰非晶合金高温力学行为大有裨益,对深入认识非晶合金物理和力学性能具有重要的参考价值。
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专题:无序合金的序调控
电流处理调控CoCrFeNi高熵合金纤维的组织结构与力学性能
伯乐,高小余,宁志良,王力,孙剑飞,张振江,黄永江
物理学报, 2025, 74(13):138102
doi: 10.7498/aps.74.20250518
cstr: 32037.14.aps.74.20250518
图2 不同热效应温度处理高熵合金纤维的IPF图和KAM图 (a),(a1) CHT747; (b),(b1) CHT850; (c),(c1) CHT943; (d),(d1) CHT1013; (e),(e1) CHT1075
同行评价
高熵合金是一类新型金属材料,其组织结构与性能的精确调控仍然是该领域的热点之一。该文章针对冷拔态CoCrFeNi纤维,采用电流处理和退火的方式调控其组织结构与力学性能,系统研究了热效应与非热效应对再结晶行为与力学性能的影响,揭示了电子风力等因素在促进再结晶中的作用机制。论文思路清晰、结果准确、分析合理,具有鲜明的创新性和应用价值。
研究快讯
强激光驱动产生的氢原子高次谐波中的法诺共振
陈苏琪,何峰
物理学报, 2025, 74(13):133202
doi: 10.7498/aps.74.20250617
cstr: 32037.14.aps.74.20250617
图1 (a)计算得到的高次谐波谱,虚线标记了阈上和阈下谐波能量的分界点; (b)图(a)中第5次谐波的局部放大图。激光波长为608 nm,强度为5 × 1012 W·cm–2
同行评价
该工作通过数值求解含时薛定谔方程,探讨了氢原子在强激光场下的阈下高次谐波辐射中的法诺干涉现象,提出了即使在单电子体系中也能观察到法诺线形的观点,并通过调节激光参数改变法诺线型。这一发现具有重要的理论价值和科学意义,挑战了传统认为“法诺共振需要多电子系统”的认知,具有创新性。
综述
基于数据挖掘技术的稀土磁性材料研究进展
刘丹,李渊,孙若瑄,漆星,沈保根
物理学报, 2025, 74(13):137102
doi: 10.7498/aps.74.20250431
cstr: 32037.14.aps.74.20250431
图3 基于高通度实验和机器学习的La-Co取代锶六铁氧体磁性能预测与组成设计[17] (Liu R S,Wang L C,Xu Z Y,Qin C Y,Li Z Y,Yu X,Liu D,Gong H Y,Zhao T Y,Sun J R,Hu F X,Shen B G 2022 Mater. Today Commun.32 103996)
同行评价
该论文通过稀土基磁性材料的高通量数据分析,综述了数据挖掘技术在稀土永磁材料、磁致冷材料和稀土磁致伸缩材料等领域的性能预测、成分与工艺优化、微观结构分析等方面的应用进展,并分析了当前研究面临的关键技术挑战,同时对未来发展趋势进行了前瞻性展望,选题具有重要的科学意义和应用前景。研究工作为促进数据挖掘技术与稀土磁性材料研究的深度交叉融合提供了重要理论支撑。
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双轴应变对单层Janus过渡金属硫族化合物热输运和热电性能的影响
张敏,唐桂华,史晓磊,李一斐,赵欣,黄滇,陈志刚
物理学报, 2025, 74(13):137202
doi: 10.7498/aps.74.20250295
cstr: 32037.14.aps.74.20250295
图1 晶体结构的俯视图和侧视图 (a) PtXY单分子层;(b) MoXY和WXY单分子层(X = S/Te,Y = Se)
同行评价
作者利用第一性原理计算结合玻尔兹曼输运方程研究了一系列单层 Janus 过渡金属硫族化合物热和热电输运性质。同时,也研究了应变对这些材料的输运性质的影响。结果显示,在 0—10%的应变范围内,PtSSe、MoSSe和WSSe单层的热导率单调下降,而 PtTeSe、MoTeSe和WTeSe单层的热导率先升高后降低。作者进一步分析了导致这些材料热导率出现不同应变响应的微观机制。此外,发现应变可以进一步提升PtSSe和PtTeSe的热电性质。总体来说,这是一个有趣的工作。
综述
SiC功率MOSFET单粒子效应与加固技术研究进展
邱一武,梁迪,殷亚楠,董磊,王韬,周昕杰
物理学报, 2025, 74(13):136103
doi: 10.7498/aps.74.20250273
cstr: 32037.14.aps.74.20250273
图4 功率MOSFET器件总剂量效应、位移损伤效应和单粒子效应损伤机理示意图
同行评价
论文回顾了SiC功率MOSFET器件的发展历程,整理了国内外SiC功率MOSFET单粒子效应的研究成果,分析了SiC功率MOSFET单粒子辐射损伤机制,总结了目前SiC功率MOSFET抗辐射加固技术的研究进展,有一定的学术参考价值。
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