1、半导体双量子点微波激射器

（Semiconductor double quantum dot micromaser）

 

相干光源（如激光器和微波激射器）的产生是一大批光学产业形成的基础。近日，Liu等人展示了一种在半导体双倍量子点中，以单电子隧穿效应驱动的激光器。不同于已有的半导体激光器，这种发射器的驱动力来源于分立能级间的单电荷隧穿效应，而这些分立能级是可以调控的。通过单电子电荷来调控能级可以快速地控制激光器（或微波激射器）的开关。（Y.-Y. Liu, et al. Science 2015,347,285-287.）

2、电子掺杂的Nd2–xCexCuO4超导体中的电子有序态

（Charge ordering in the electron-doped superconductor Nd2–xCexCuO4）

 

物理学家可以通过化学掺杂空穴或电子的手段，诱导铜氧化物使之成为超导体。目前大部分研究都基于空穴掺杂材料，这些材料中，研究者们发现在超导态附近共存很多不同的相态。其中一种相态是电荷密度的调制态[一种电荷密度波（CDW）]，这种相态在空穴掺杂类材料中很常见。最近，Da Silva Neto等证明了在电子掺杂材料Nd2–xCexCuO4中也存在类似的相态。随着他们冷冻材料，作者首次发现CDW，并且观察到这一现象的温度要远高于空穴掺杂材料出现CDW的温度。（Eduardo H. da Silva Neto, et al. Science 2015,347,282-285.）

3、胶体纳米粒子诱导的通用型溶剂的结构重组

（Universal solvent restructuring induced by colloidal nanoparticles）

 

在溶液中，纳米颗粒的物理性质和反应活性不仅与颗粒表面的末端基团有关，还与颗粒表面溶剂序列变化有关，这些变化是由纳米颗粒表面诱导产生的。Zobel等人用x射线散射的方法研究在一系列极性溶剂（乙醇）和非极性溶剂（正己烷）中，各种金属和金属氧化物纳米颗粒表面的溶剂重排现象。他们发现，相比于在溶液中，在纳米颗粒表面的溶剂的有序度提升了。这种趋势与颗粒表面化学结构没太大关系，例如当颗粒表面基团由羟基变为羧酸盐时，并无太大影响。（Mirijam Zobel, et al. Science 2015,347,292-294.）

4、用于检测能带拓扑图的Aharonov-Bohm干涉仪

（An Aharonov-Bohm interferometer for determining Bloch band topology）

单个电子在一个闭合石墨烯晶格的动量空间中运动时，可能不会恰好回到出发时所在的位置。不过如果它在动量空间中的运动路径中有一个特殊的位点，则会引发相位转变。物理学家们可以通过检测这一过程的信号来研究石墨烯的传输性能。近日，Duca等人用干涉法直接测量了六边形光学晶格的Berry通量，他们采用交错的激光束来模拟电子在石墨烯中的环境。这种高精度的先进技术或许在表征其他拓扑结构上有用武之地。（L. Duca, et al. Science 2015,347,288-292.）