全氮盐由于具有较高的能量密度，是作为推进剂和炸药的理想材料。这类化合物的能量主要来源于非分子态氮中N–N单键或N=N双键与N₂分子中N≡N三键的键能之间的巨大差异。目前，已在WN₆，TeN₆和GdN₆中成功预测出椅式N₆阴离子，其强化学键和电荷转移被认为有助于保持结构稳定性，并且WN₆的成功合成已经引起了人们对N₆阴离子的研究兴趣。然而，由于钨(W)或碲(Te)的摩尔质量较大，会降低这些化合物中的氮含量，从而导致低能量密度。相比较，铝原子半径小，价电子密度高，电负性高，并且更易与氮原子形成共价键。因此，利用Al元素形成Al-N全氮盐有望进一步提升能量密度并降低合成条件。

本文通过第一性原理计算并结合CALYPSO结构搜索方法，理论上预测了AlN₃化合物中具有N–N单键的椅式N₆环。预测的R-3m相表现出较好的动力学和热力学稳定性，以及较高的能量密度(5.04 kJ/g)。此外，计算爆速和爆压分别达到12.93 km/s和1009.63 kbar，远高于传统含能材料TNT和HMX，使其成为高能量密度材料领域有前途的候选者。电子特性和成键模式分析表明，化合物通过库仑相互作用和共价键保持稳定。更重要的是，计算出的形成焓表明，该化合物可以通过中等压力(46 GPa)下压缩AlN和N₂来合成。这些发现为合成环境条件稳定的全氮N₆⁶⁻阴离子提供了一种可行的方法，并进一步促进全氮盐的研究。

Fig. 4. Schematic of the SSAdNDP chemical bonding pattern for AlN₃ unit cell. (a) 36 2c-2e Al–N σ bonds, occupation number threshold: 1.75|e|, the isosurface value is 0.15. (c) 18 2c-2e N–N σ bonds, occupation number threshold: 1.75|e|, the isosurface value is 0.2. (b) and (d) The bonding modes of Al–N and N–N, respectively. (e) The calculated ELF, the isosurface value = 0.8.

量子多能级系统相比两能级系统在量子信息处理中存在显著优势，因此在最近的研究中受到越来越多的关注。然而，对量子多能级系统的精确、快速操控是一个难点。超导传输子量子比特拥有长寿命，且可实现多能级同时读取，是研究量子多能级系统的良好物理平台。本文利用毕达哥拉斯耦合的方法，结合能级映射，在传输子的前四个能级中演示了次近邻能级间的完全布居数转移。实验结果表明，从基态到第二激发态的布居数转移过程保真度可达97.76%，转移时间最短可达20纳秒，和相邻能级间的转移时间相当。

这项研究为量子多能级系统重新评估了一种精确和高效的操控方案，为基于量子多能级系统的量子计算、通信、模拟和密码学开辟了新的可能。例如，这种转移操作提供了一种实现模块化量子计算的方法。在次近邻的两个能级中，通过保护其中一个能级免受环境的影响，同时将另一个能级强烈地耦合到环境中，可把这两个能级分别作为存储节点和微波接口，从而构成模块化计算的基本单元。作者希望本文能激发对量子多能级系统，以及基于量子多能级系统的量子信息处理的进一步研究。

Fig. 1. The population of four energy levels while maintaining V₁₂ and T_CT, and sweeping the strengths of V₀₁ and V₂₃. Panels (a)–(d) represent the simulated ideal results without considering any noise. Panels (e)–(h) show the experimental data. Gold + markers denote the theoretical PPTs of (p,q) = (3,1), (p,q) = (5,1), and (p,q) = (7,1) where complete population transfer occurs. The violet x markers indicate the experimental complete transfer conditions. Panel (i) illustrates the population of |2⟩ after the transfer process for the three PPTs with uncompensated readout error.

笼目超导体CsV₃Sb₅因其复杂交织的丰富电子态而引发了广泛的研究，其中超导和电荷密度波之间存在的竞争关系尤其引人关注。在这一方面，已广泛开展的高压测量取得了突出的成果，而单轴应变相关的研究则较少。单轴应变调控作为一种纯粹干净、精确可调且能显著破坏对称性的手段，能够为探测各种电子有序态提供独特的研究视角。此前，Qian等人沿面内a方向的单轴应变调控实验揭示了超导和电荷密度波之间显著的竞争关系，并认为c轴晶格参数的改变是压力和单轴应变调控CsV₃Sb₅相图的关键，而破坏了对称性的面内单轴应变造成的影响几乎可忽略。然而，该工作并未直接测量沿面内另一高对称方向[100]的单轴应变调控效应，也未从对称性的角度进行分析。

为进一步研究该问题，本文针对CsV₃Sb₅面内两个高对称方向，即[100]方向和[110] (//a)方向，分别施加单轴应变ε[100]和ε[110]，使用电阻和交流磁化率两种方法成功探测了单轴应变对超导和电荷密度波的调控作用。通过将施加的应变分解到D_6h点群下的不可约表示A_1g和E_2g中，并对两个方向的调控效应进行比较，发现ε[100]和ε[110]在调控超导转变温度和电荷密度波转变温度中产生的作用几乎完全一致，直接证明了A_1g应变在其中发挥了主导性作用。我们的结果为研究面内单轴应变对CsV₃Sb₅中交织电子态的影响提供了重要的实验参考，本文提出的实验方案也可以应用于其他层状量子材料的研究中。

Fig. 2. (a) Photos of the CsV₃Sb₅ single crystals attached on titanium platforms for the measurements of resistivity (left panel) and AC χ′ (right panel) under uniaxial strains. (b) Resistivity measurements under the uniaxial strain along the [110] direction, with the strain ε ranging from -0.29% to 0.29%. (c) The measurements of AC χ′ under uniaxial strains along the [110] direction with ε = [−0.22%, 0.44%]. The horizontal dashed lines mark the values used to track the relative change of T_C. (d) ε[110] dependence of ∆T_C extracted from the data in (b) and (c). The data points labeled by black squares are from T. Qian et al., Phys. Rev. B 104, 144506 (2021). The solid lines are the fittings of the data with ∆T_C (ε)=a∙ε+b∙ε².

非中心对称超导体(NCS)是研究非常规超导体的一个重要分支，其中反对称的自旋-轨道耦合(ASOC)会导致自旋分裂的电子能带，允许自旋单重态(s-wave)和自旋三重态(p-wave)配对对称性的混合。由于很多NCS属于f电子体系，具有很强的电子关联效应，很难单独研究ASOC在超导态形成中的作用。弱电子关联的NCS不存在电子关联效应和自旋的涨落，可以更为直接地研究ASOC对超导态的影响，然而在大多数弱关联的NCS中自旋单重态表现出占主导地位。

最近缪子自旋弛豫实验显示弱关联的NCS CaPtAs很可能是非常规超导体，其超导态打破了时间反演对称性，存在超导节点。然而核四极矩共振实验表明，CaPtAs是一个多带超导体，具有一个大的s-wave超导分量。本文利用极低温热输运测量手段，研究了CaPtAs的超导能隙结构。极低温热导率实验显示零场热导率剩余线性项基本可以忽略，结合磁场依赖的归一化热导率剩余线性项，表明CaPtAs具有多个超导能隙，其中自旋单重态占主导地位。本研究对描述CaPtAs超导配对的理论施加了很大的限制，有助于更加深入地理解非中心超导体的超导配对性。

Fig. 4. Normalized residual linear term κ₀/T of CaPtAs as a function of H/H_c2, with bulk µ₀H_c2 = 0.076 T. For comparison, similar data are shown for the clean s-wave superconductor Nb, the dirty s-wave superconductor alloy InBi, the multiband s-wave superconductor NbSe₂, and an overdoped d-wave cuprate superconductor TI-2201.

近年来，随着大数据、人工智能及物联网等新兴领域的快速发展，人们对信息存储技术提出了越来越高的要求。研究具有高密度、高速度、非易失、低能耗的新型随机存储器，是目前很迫切且颇具挑战性的任务。在具有中心反演对称性破缺的磁性材料中，存在纳米级、有类粒子特性、拓扑保护的磁性斯格明子，这些特点使其有望突破摩尔定律和超顺磁极限等，在存储、逻辑等电子器件的未来应用中具有巨大潜力。

获得室温稳定且易于调控的磁性斯格明子是利用其实现存储器件实际应用的关键。人们在这方面已进行了广泛的研究，发现通过调节多层膜体系的界面垂直磁各向异性(PMA)可以在室温附近稳定斯格明子相，且其参数易调、与器件良好兼容以及电流调控行为等优势使其有利于实际应用。我们之前的研究表明，MgO/FeNiB/Mo基异质结构表现出比较大的PMA，并且该各向异性可以通过FeNiB层的厚度来调节。这表明在MgO/FeNiB/Mo体系中有可能发现skyrmion，这无疑将为skyrmion家族添砖加瓦。

本文利用磁控溅射法制备了一系列MgO/FeNiB/Mo基多层结构。当FeNiB层厚度为1.5 nm时，结构的PMA适中，在外加磁场的作用下可以观察到磁性斯格明子。利用洛伦兹透射电子显微镜研究了该结构中skyrmion的产生，并通过调节外加磁场和电场对skyrmion进行调控。该材料的发现拓宽了对skyrmion新材料的探索，促进了基于skyrmion的自旋电子器件的发展。

Fig. 3. The electric current manipulations of the MgO(2.5)/[MgO(2.5)/FeNiB(1.5)/Mo(3.0)]_×7/Mo(5.0) (where “×7” denotes the layer repetition numbers, thickness in nm) multilayer films via applying a fixed magnetic field (450 Oe) at different currents. (a) The schematic geometry of the electric current application for 0 (b), 1.35 (c), 1.56 (d), 1.70 (e), 1.77 (f), and 0 (g) (in units of 10⁸ A/m² ). The scale bar is 2 µm.