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北京大學(xué)量子材料中心王健研究組與合作者在鈦酸鍶（SrTiO3）襯底上外延生長的單原胞層厚（0.55 nm）鐵硒（FeSe）薄膜中觀測到了具有磁激發(fā)跡象的玻色模式和強(qiáng)非磁性雜質(zhì)誘導(dǎo)的準(zhǔn)粒子束縛態(tài)。兩項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為超導(dǎo)機(jī)制備受爭議的單原胞層鐵硒薄膜提供了異號配對的重要實(shí)驗(yàn)證據(jù)，表明在該體系中盡管界面電–聲耦合被認(rèn)為可以增強(qiáng)超導(dǎo)特性，自旋漲落對于庫珀對的配對有著不可忽略的作用，或?qū)﹁F基高溫超導(dǎo)機(jī)理的統(tǒng)一理解提供重要參考。 提升超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度和理解庫珀配對機(jī)制是超導(dǎo)領(lǐng)域兩個(gè)最重要的研究方向。在以往的鐵基超導(dǎo)研究中，基于電子–空穴費(fèi)米口袋嵌套的s±波配對被廣泛接受。然而對于AxFe2?ySe2 (A = K, Rb, Cs, Tl)、(Li1?xFex)OHFe1?ySe，尤其是單原胞層 FeSe/SrTiO3等一系列重電子摻雜鐵硒化合物，重電子摻雜會導(dǎo)致費(fèi)米能級上移，進(jìn)而導(dǎo)致布里淵區(qū)中心Γ點(diǎn)的空穴費(fèi)米口袋降至費(fèi)米能級以下，使得電子–空穴費(fèi)米口袋嵌套理論失效。因而，鐵基超導(dǎo)中的s±配對圖像受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。 鈦酸鍶襯底上外延生長的鐵硒薄膜具有鐵基超導(dǎo)家族最簡單的分子結(jié)構(gòu)和最高的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度（能隙閉合溫度的典型值為65 K），自2012年被清華大學(xué)薛其坤團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)以來在國際凝聚態(tài)物理領(lǐng)域掀起了研究熱潮。前期，北京大學(xué)王健研究組與薛其坤研究組合作采用電輸運(yùn)和抗磁性測量首次報(bào)道了單層鐵硒中高溫超導(dǎo)的直接證據(jù)（Chin. Phys. Lett. 31, 017401 (2014)，被Science編輯選擇文章Science 343, 230 (2014)報(bào)道）。然而，其中的超導(dǎo)配對機(jī)制，一直存在爭議，始終懸而未決。 為了揭示單層鐵硒中的超導(dǎo)配對機(jī)制，王健研究組開展了一系列系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中的單層鐵硒超薄膜采用分子束外延技術(shù)生長于鈦酸鍶襯底。通過原位超高真空（~10?10 mbar）原位掃描隧道譜探測，研究組發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)能隙外存在由電子–玻色子耦合導(dǎo)致的鼓包（hump）結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)的掃描隧道譜實(shí)驗(yàn)揭示以該鼓包為特征的玻色模式更接近磁激發(fā)信號（圖1），極有可能是充當(dāng)配對媒介、且連接布里淵區(qū)近鄰角落（M點(diǎn)）電子費(fèi)米口袋的(π,π)自旋漲落。超導(dǎo)序參量作為復(fù)數(shù)，其在費(fèi)米面上的分布存在同相位（保號：sign-preserving）與反相位（異號：sign-reversing）兩種情形。雜質(zhì)散射作為一種相位敏感技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于以往超導(dǎo)配對研究。其中非磁性雜質(zhì)尤為特殊，其選擇性地局域破壞s±波、d波等異號配對，實(shí)驗(yàn)上表現(xiàn)為誘導(dǎo)超導(dǎo)能隙內(nèi)的束縛態(tài)，而對傳統(tǒng)保號s波配對無明顯效應(yīng)，因此可用于區(qū)分異號和保號配對圖像。王健研究組采用沉積于單層鐵硒表面的強(qiáng)非磁性雜質(zhì)鉛（Pb）吸附原子作為散射中心，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)相對于正常超導(dǎo)譜形，鉛原子在超導(dǎo)帶隙邊界附近誘導(dǎo)出電子型譜權(quán)重增強(qiáng)，同時(shí)超導(dǎo)能隙減弱（圖2）。該特征是‘隱’束縛態(tài)的典型信號。系統(tǒng)的勢散射強(qiáng)度調(diào)節(jié)（圖2(d)）等實(shí)驗(yàn)也印證了這一觀點(diǎn)，有力地說明單層鐵硒超導(dǎo)能隙函數(shù)存在異號。同時(shí)，基于異號配對圖像，如擴(kuò)展s±波（圖2(e)），南京大學(xué)王強(qiáng)華教授與南京師范大學(xué)高繹教授理論上定性復(fù)現(xiàn)了非磁性雜質(zhì)誘導(dǎo)的超導(dǎo)譜形重構(gòu)。上述的玻色模式與非磁雜質(zhì)散射兩項(xiàng)研究成果一致支持單層鐵硒中存在以自旋漲落為媒介的異號配對，為最終澄清單層鐵硒的界面高溫超導(dǎo)機(jī)制奠定了重要基礎(chǔ)，同時(shí)也預(yù)示具有不同費(fèi)米面構(gòu)型的鐵基高溫超導(dǎo)體或存在統(tǒng)一解釋。圖1. 單原胞層 FeSe中具有磁激發(fā)跡象的玻色模式。(a) 單原胞層 FeSe的掃描隧穿譜，顯示超導(dǎo)能隙外由電子–玻色子耦合導(dǎo)致的鼓包結(jié)構(gòu)；(b) Ω/2Δ1與Δ1的統(tǒng)計(jì)負(fù)關(guān)聯(lián)（Ω：玻色模式能量；Δ1：內(nèi)超導(dǎo)能隙）。圖2. 單原胞層 FeSe中強(qiáng)非磁性雜質(zhì)誘導(dǎo)的準(zhǔn)粒子束縛態(tài)。(a) Pb吸附原子的STM形貌圖；(b) Pb吸附原子和正常單原胞層 FeSe的掃描隧穿譜，顯示9.5 mV處存在‘隱’束縛態(tài)；(c) 跨Pb吸附原子的掃描隧穿線譜；(d) 101組Pb吸附原子掃描隧穿譜（黑實(shí)線下方）與無吸附原子時(shí)的掃描隧穿譜（黑實(shí)線上方）對比；(c) 擴(kuò)展s±波圖像下非磁性雜質(zhì)的模擬局域態(tài)密度譜。 兩項(xiàng)工作分別于2019年5月22日和2019年7月15日發(fā)表于Nano Letters（Nano Lett. 19, 3464?3472 (2019)）、Physical Review Letters（Phys. Rev. Lett. 123, 036801 (2019)）。論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b00144、https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.036801。 其中Nano Letters文章北京大學(xué)博士生劉超飛為第一作者，北京大學(xué)王健教授為通訊作者；Physical Review Letters文章，北京大學(xué)博士生劉超飛、王子喬和南京師范大學(xué)高繹教授為共同第一作者，北京大學(xué)王健教授和南京大學(xué)王強(qiáng)華教授為共同通訊作者。 以上工作得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心、中科院卓越創(chuàng)新中心、北京市自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金等經(jīng)費(fèi)的支持。王健特別感謝謝心澄、王垡、徐莉梅、任澤峰以及量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心在北大超高真空分子束外延與低溫掃描隧道顯微鏡實(shí)驗(yàn)室搭建過程中給予的支持。

FeSe超導(dǎo)體是鐵基超導(dǎo)家族中結(jié)構(gòu)最簡單的材料。無論是在超導(dǎo)態(tài)還是正常態(tài)（四方-正交的結(jié)構(gòu)相變溫度之下），F(xiàn)eSe中的低能量自旋激發(fā)是完全c方向極化的，即沒有ab面內(nèi)的分量。這一奇特的自旋激發(fā)各向異性表明：一是FeSe中自旋軌道相互作用很強(qiáng)；二是FeSe中的自旋軌道相互作用會顯著地影響電子庫珀對的形成。??

大部分鐵基超導(dǎo)的母體在有限溫度會有“向列”相變，在此溫度之下晶格的四重旋轉(zhuǎn)對稱性會自發(fā)破缺，而在此相變溫度下略低或相同的溫度會發(fā)生條紋反鐵磁相變。所以通常認(rèn)為這些鐵基材料中的向列相是由反鐵磁關(guān)聯(lián)驅(qū)動(dòng)。但是FeSe體材料的行為與典型的鐵基超導(dǎo)材料非常不同。FeSe在90K溫度有向列相變，但直到可以測量的最低溫度都沒有磁性長程序。最近的核磁共振研究在向列相變溫度附近也沒有看到低能自旋漲落的增強(qiáng)。基于這些結(jié)果，一些人推測FeSe中的向列相和磁性無關(guān)而可能是由軌道序驅(qū)動(dòng)。通過理論論證和數(shù)值計(jì)算提出正方晶格上自旋為1的阻挫自旋模型可以有一種“向列量子順磁相”。這個(gè)相自發(fā)地破缺晶格的四重旋轉(zhuǎn)對稱性，但是有自旋能隙，所以沒有接近零能的自旋漲落。王垡及合作者指出這種物相可以解釋FeSe體材料的不尋常物性，并且預(yù)言FeSe會在條紋反鐵磁序和交錯(cuò)反鐵磁序的兩種波矢都具有有限能量的低能自旋漲落。

3D電子心理沙盤 （一）、軟件功能1、3D場景：①提供10個(gè)不同樣式的沙箱場景，根據(jù)沙盤主題進(jìn)行自由選擇，包含草原、沙漠、湖畔、雪地等，沙箱場景與實(shí)際沙盤高度逼真。②場景編輯功能：在場景中，可以升降地面，調(diào)節(jié)水位高度，改變天氣狀態(tài)，比如晴天、多云、陰天、日出、日落、黃昏、黑天。提供60個(gè)地表畫刷，可以對地面進(jìn)行背景替換和填充。2、3D沙具①10類沙具，包括人物類，動(dòng)物類，植物類，建筑物類，景觀類，交通運(yùn)輸類……，其他種類?？傆?jì)不少于1500個(gè)3D沙具。②任一沙具不僅可以進(jìn)行拖動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)，還可以刪除，同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)記錄沙具編號、名稱、位置。某些動(dòng)物類沙具可以設(shè)置為動(dòng)態(tài)，如甩尾、踏步、抬頭、眨眼等微動(dòng)作；沙漠或草原可以有明顯的刮風(fēng)、下雨天氣。③自定義沙具屬性：管理員可以自定義沙具屬性，支持沙具的左右、上下、大小、發(fā)轉(zhuǎn)等操作，該屬性能夠?yàn)樯尘咭饬x分析報(bào)告提供參考根據(jù)。 3、可外接硬件：具有支持眼動(dòng)儀的接口。支持眼動(dòng)追蹤功能：系統(tǒng)預(yù)留外接眼動(dòng)儀接口，一旦鏈接眼動(dòng)儀即可實(shí)時(shí)記錄游戲者沙盤制作過程中眼動(dòng)注視情況，回放時(shí)可以與沙盤畫面同步呈現(xiàn)，給老師提供眼動(dòng)信息作為咨詢參考依據(jù)。對于心理沙盤游戲過程中的眼動(dòng)與心理分析及研究提供客觀性數(shù)據(jù)支持?！狙蹌?dòng)儀非標(biāo)配】 4、沙盤環(huán)境操作與設(shè)置①通過地形編輯器（地形刷）對場景地形進(jìn)行上升（凸起造山）、下降（洼陷造湖）、平坦（回填復(fù)原）等創(chuàng)造性制作場景，也可以通過控件進(jìn)行地表切換（變色、草地沙地雪地等地形變換、調(diào)整明亮度），進(jìn)行地形填充與批量化場景創(chuàng)設(shè)。②多種天氣切換：晴天、多云、陰天、日出、日落、黃昏、黑天等天氣與時(shí)間設(shè)置控件，將選擇后的場景更加豐富多彩。③水面設(shè)置具有調(diào)整水位高低、風(fēng)吹波浪、水面渾濁、風(fēng)向角度等4個(gè)功能，讓場景中的水面更具生氣。④根據(jù)不同來訪者自己的愛好與心理偏向，提供40多種場地顏色切換功能。 5、加載功能。將一次沙盤制作分為若干次，每次均在上次基礎(chǔ)上進(jìn)行沙盤制作，適合多次連續(xù)咨詢。6、回放功能。系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)回放，將沙盤制作過程重新呈現(xiàn)，可以作為學(xué)習(xí)資料進(jìn)行存檔留存。 7、報(bào)告功能。 ①自動(dòng)出具心理沙盤分析報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容分為基本信息、來訪者評價(jià)、作品截圖、移動(dòng)/擺放列表、沙具使用數(shù)量統(tǒng)計(jì)圖、沙具意義分析、沙具布局熱點(diǎn)圖、不同象限眼動(dòng)注視分布圖(加載眼動(dòng)儀則呈現(xiàn)，不加載不呈現(xiàn))、整體分析記錄表等信息。沙盤組織者可以對其中的內(nèi)容進(jìn)行編輯。②沙盤報(bào)告是根據(jù)內(nèi)部沙具意像智能化出具，是千人千面的智能動(dòng)態(tài)化（非套用靜態(tài)模板）。

集成3D模型、視頻、圖片等各種素材，提供場景編輯、交互流程設(shè)定、渲染等功能，以實(shí)現(xiàn)3D模型自動(dòng)重建的目標(biāo)。 利用人工智能技術(shù)，構(gòu)建模擬計(jì)算的算法和模型，根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行仿真計(jì)算。 上傳一張圖片，可以在1分鐘以內(nèi)快速生成三維模型素材。 上傳一段視頻，可以在1個(gè)小時(shí)以內(nèi)快速生成精細(xì)紋理三維模型素材。 支持本地化部署，支持分布式部署建模，支持大批量用戶同時(shí)在線訪問。 可實(shí)現(xiàn)實(shí)體設(shè)計(jì)、草圖繪制、參數(shù)化建模和模型編輯功能。 支持導(dǎo)入*.glb、*.stl、*.obj、*.gltf格式模型。 可輸出*.glb、*.stl、*.obj、*.gltf格式模型。 全方位的3D場景，上下、左右、前后360度觀察模型所在環(huán)境，展示效果更逼真。 可以通過造型表面上的多個(gè)點(diǎn)來控制造型變形； 可對造型進(jìn)行扭曲、折彎、錐度等多種變形處理。 可實(shí)現(xiàn)邊學(xué)習(xí)邊實(shí)操的教學(xué)模式，支持創(chuàng)建學(xué)習(xí)資源或教學(xué)課件。 可直接在軟件里拖曳云盤中的三維模型，也可以將軟件中模型直接上傳到云盤。 系統(tǒng)采用PBR材質(zhì)，基于物理的著色技術(shù)，最大程度還原工作環(huán)境，提高用戶沉浸感； 采用LOD技術(shù)處理復(fù)雜場景的繪制，使軟件運(yùn)行更加流暢，分層級處理系統(tǒng)渲染效果； 采用三維模型構(gòu)建場景及物體，物體多邊形面數(shù)(poly)控制在≤30 萬面，基礎(chǔ)包大?。?0MB，支持多種分辨率(1280×720，1600×900，1920×1080)確保用戶體驗(yàn)； 實(shí)訓(xùn)場景內(nèi)模型無閃面、重面、破面，不能有多邊面，保證場景演示無閃爍現(xiàn)象； 場景烘焙無曝光過度，無黑邊現(xiàn)象，采用PostProcess進(jìn)行場景后處理，真實(shí)逼真； 虛擬人物滿足人設(shè)需求，著裝符合角色身份； 虛擬人物能自主控制，具有多種動(dòng)作，動(dòng)作自然，可模擬操作主要過程；

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