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  • 周武教授课题组揭示氧化物界面超 周武教授课题组揭示氧化物界面超导配对机制中的局域声子作用

            近日,中国科学院大学物理科学学院周武教授课题组联合巴塞罗那材料科学研究所、西班牙纳米科学与纳米技术研究所等单位研究人员,发展并应用原子分辨的动量选择振动电子能量损失谱技术,首次在原子尺度实验观测到LaAlO3/SrTiO3(LAO/STO)氧化物超导界面的局域极性声子,揭示了反演对称性破缺、局域电子-声子耦合和界面超导之间的内在关联,为理解氧化物界面超导电子配对机制提供了新的实验依据。相关成果以“Electron-phonon coupling and symmetry breaking in superconducting oxide interfaces near ferroelectric quantum criticality”为题,于2026年6月30日在线发表于《Nature Materials》。

            超导电性是凝聚态物理中最重要的宏观量子现象之一,其微观起源始终是国际学术界关注的核心科学问题。对于传统超导体,电子通常通过晶格振动(声子)介导形成配对,从而产生零电阻超导态。然而,在载流子浓度极低的氧化物超导体系中,电子是否仍然通过声子形成配对,以及究竟哪些声子参与其中,长期以来始终缺乏直接实验验证。

            LaAlO3和SrTiO3本身均为绝缘体,但两者结合后却能在界面形成厚度仅数纳米的二维电子气,并进一步出现超导电性。这一独特体系同时具有二维量子限域、反演对称性破缺以及接近铁电量子临界点等特征,被认为是研究界面超导和电子-声子耦合的重要模型体系。然而,由于超导电子局域于界面附近几个纳米范围内,传统实验方法难以同时获得原子尺度空间分辨率和毫电子伏能量分辨率,因此一直无法直接揭示界面局域晶格振动与超导之间的关系。

            针对这一难题,研究团队发展并应用了具有原子空间分辨率和毫电子伏能量分辨率的动量选择振动电子能量损失谱技术(momentum-selective vibrational EELS),能够在原子尺度直接测量超导界面附近不同动量转移方向的晶格振动信息,并结合原子分辨电子显微成像和电子能量损失谱,同时获得界面原子结构、局域电子态和晶格动力学信息,为研究复杂氧化物界面的电子-晶格耦合提供了全新的实验手段。

            研究人员通过调控LAO薄膜的La/Al化学计量比,构建了一系列具有不同载流子浓度的LAO/STO界面,并实现了从非超导到最佳超导掺杂的连续调控。实验发现,随着载流子浓度增加,二维电子气逐渐向STO内部扩展,界面附近的晶格极化不断增强,最终形成明显的反演对称性破缺。这些结构变化与超导相图密切对应,表明局域晶格重构伴随着超导态的形成。

            更重要的是,研究团队首次直接观测到局域于界面附近约1.5纳米范围内的高频极性声子。这些声子并不存在于LAO或STO体材料中,而是由界面电子重构诱导形成,并主要来源于界面附近氧原子的局域振动。实验进一步发现,随着载流子浓度增加,不同方向的局域极性声子表现出截然不同的能量演化规律,体现出明显的方向依赖电子-声子耦合。第一性原理计算进一步证明,这些局域极性声子能够与二维电子气中的电子发生强耦合,其耦合强度与界面超导相图密切相关。

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    1 原子分辨的动量选择振动EELS谱揭示LAO/STO界面声子模式演化以及局域极性声子的强电声子耦合

             该研究首次在原子尺度建立了界面极性晶格畸变、反演对称性破缺、局域极性声子、电子-声子耦合以及二维界面超导之间的直接联系,为理解量子顺电体系中超导电子配对机制提供了新的实验依据。同时,该工作展示了原子分辨的动量选择振动电子能量损失谱在研究局域晶格动力学的独特优势。未来,该方法有望广泛应用于氧化物异质结、界面超导、极性金属及其他低维量子材料研究,为探索和设计新型界面超导体系及其他新奇量子态提供重要实验手段。

            中国科学院大学物理科学学院特别研究助理Roger Guzman博士(现为巴塞罗那材料科学研究所长聘科学家)为论文第一作者。西班牙纳米科学与纳米技术研究所Miguel Pruneda研究员负责理论计算工作。中国科学院大学物理科学学院已毕业博士生许名权(现为湖南大学副教授)、李傲雯(现为日本东京大学博士后)共同参与开发了本研究中的动量选择振动谱实验技术及数据处理程序,博士生李昂参与完成了振动谱实验及数据分析。中国科学院大学物理科学学院周武教授、特别研究助理Roger Guzman博士、巴塞罗那材料科学研究所Gervasi Herranz研究员、西班牙纳米科学与纳米技术研究所Miguel Pruneda研究员为论文共同通讯作者。

            该研究得到北京高校卓越青年科学家计划、国家自然科学基金、中国科学院基础研究领域青年团队项目以及中国科学院大学电子显微学中心的支持。

    原文链接:https://doi.org/10.1038/s41563-026-02647-x

    周武教授课题组链接:https://zhouwu.ucas.ac.cn/

    2026-07-07
  • 高年级学生党支部和第二党支部赴 高年级学生党支部和第二党支部赴怀柔科学城参观调研

          为深入学习贯彻习近平总书记在加强基础研究座谈会上重要讲话和关于一体推进教育科技人才发展重要论述精神,进一步引导学生党员了解怀柔科学城加速打造世界级原始创新承载区和北京建设国际科技创新中心主平台的发展成效,切实增强服务国家高水平科技自立自强的责任感与使命感,2026年6月24日,物理天文核学院党委高年级学生党支部、高年级学生第二党支部联合开展主题党日活动,组织两支部学生党员和党委其他党支部部分集中教学学生党员赴怀柔科学城参观调研。本次活动得到怀柔科学城党工委、管委会大力支持。

          上午,在怀柔综合性国家科学中心创新馆,党员同志通过讲解员的系统讲解,详细了解了怀柔科学城总体规划、发展定位、重大科技基础设施布局和区域创新生态建设情况。通过参观展板文字、沙盘模型、创新产品实例和多媒体资料等形式多样的展示,党员同志系统学习了怀柔科学城作为北京国际科技创新中心重要承载区的发展脉络,进一步认识到国家战略科技力量建设与基础研究、前沿技术发展和产业创新之间的紧密联系。

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          随后,党员同志乘车来到中国科学院与“两弹一星”纪念馆参观学习。纪念馆坐落于中国科学院大学雁栖湖校区内,由中国科学院力学研究所怀柔试验基地旧址改造建设而成。该基地始建于1958年,曾承担远程火箭高能液体推进剂和发动机地面试车等重要科研任务,是新中国早期火箭研究与试验事业的重要见证。在讲解员带领下,大家沿山而上,重温老一辈科学家胸怀祖国、服务人民、潜心攻关的奋斗历程。参观过程中,同志们不时驻足观看,相互交流并向讲解员提问。大家表示,通过此次参观,更加深刻地感受到“两弹一星”精神中蕴含的爱国奉献、协同攻关、勇攀高峰的精神内涵,也进一步认识到青年科研工作者应把个人学术追求融入国家发展大局,在服务国家战略需求中锤炼本领、担当作为。

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          下午,党员同志前往怀柔科学城城市客厅A调研参观城市空间和商业设施。城市客厅A位于怀柔科学城起步区,定位为国内外科学家的国际化公共服务中心、怀柔科学城的对外展示样板、科学研究与科技产业的活力中心,总建筑面积约19.92万平方米,融合打造科研办公、研究型学院、配套酒店、文化设施及配套商业等功能,是怀柔科学城构建新型城市形态、完善公共服务配套的重要空间。讲解员带领党员同志在园区内步行参观,并结合展板展示,围绕城市客厅A的整体概况、设计理念、功能布局和产业方向等内容进行详细介绍。同志们认真倾听、不时询问,深入了解城市客厅在服务科研人员与创新人才、助力打造科学家的“理想之城”方面的功能定位与运营管理情况。随后,大家步行至报告厅集体观看怀柔科学城宣传片,进一步了解了怀柔科学城在服务国家重大科技任务、集聚高端创新资源、推动科技成果转化和完善科研生活配套等方面的建设情况。

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          在多模态跨尺度生物医学成像设施展馆内,党员同志观看成果展览、听取现场讲解,详细了解该设施的建设背景、平台功能与应用场景。多模态跨尺度生物医学成像设施是国家重大科技基础设施,由北京大学和中国科学院生物物理研究所共建,面向生命科学和医学前沿问题,建成多模态医学成像、多模态活体细胞成像、多模态高分辨分子成像以及全尺度图像数据整合等平台。通过讲解,同志们认识到该设施可为生物医学研究提供从生物分子、细胞、组织到器官、人体的跨尺度、多模态观测能力,是支撑前沿交叉研究、实现原创性突破的重要基础条件。大家纷纷表示,此次实地参观让大家直观感受到怀柔综合性国家科学中心作为原始创新策源地的独特优势,也深刻认识到大科学装置的建设和运行对于服务国家科技创新战略、提升原始创新能力的重要意义。

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          随后,党员同志前往怀柔科学城城市客厅B,实地参观雁栖国际人才会客厅。该会客厅是面向国际人才、青年科技人才和创新型企业的重要服务窗口。在会客厅内,讲解员围绕怀柔科学城人才服务体系、创新创业环境和人才发展政策等内容进行了介绍,并组织党员同志观看宣传片。大家了解到,该会客厅以“云窗口+智能设备”赋能,整合区内19家部门资源,实现60余项高频事项“一站受理”、1700余项事项在线通办;同时建立人才落地、企业开办、政策申报等30类特色服务场景,将工作居住证办理、积分落户咨询、企业设立变更等事项纳入“一站式”办理清单。通过参观学习,党员同志更加直观地感受到,怀柔科学城正以精准高效的人才服务体系,持续优化创新创业生态,为区域科创与产业高质量发展注入持续动能。

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          在北京光锥交互科技有限公司,党员同志参观了企业产品展示,了解企业在具身智能、智能交互、应用场景拓展等方面的探索与成果。据工作人员介绍,作为先期入驻城市客厅B的科创企业,光锥交互由国科大、北大等高校青年创业者于2025年创立,是高校青年人才创业的代表。其核心产品GEEKROS平台融合大语言模型与多模态技术,覆盖具身智能、智能交互等前沿领域,展现出强劲的创新引领力。

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          接下来,党员同志与光锥交互公司负责人及有关工作人员在N6楼大会议室开展座谈。党员同志听取了企业负责人围绕公司发展历程、核心产品研发及产业应用情况作的专题报告,双方就人工智能伦理、具身智能技术研发与成果转化落地、行业发展趋势,以及怀柔科学城创新创业环境、青年人才政策等议题深入交流,企业负责人结合实际经历分享了在怀创业以来的政策获得感与发展体会。现场讨论深入、气氛热烈。

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          最后,高年级学生党支部书记刘潇作怀柔区人才政策专题宣讲。他围绕区域人才支持政策、创新创业服务保障及青年科技人才发展环境等重点内容进行了系统全面的介绍,并重点解读了“雁栖青创无忧十条”与“雁栖青年友好十条”两项政策的出台背景与核心内容。宣讲结合怀柔科学城建设实际,深入阐释了政策在住房安居、创业扶持、成长赋能等方面的具体举措,让学生党员进一步了解怀柔科学城服务青年科研人员成长、支持创新创业发展的完备政策体系,增强了学生党员扎根怀柔投身科技事业的信心与动力。

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          此次参观调研主题党日活动是一堂生动的“大思政课”,将理论学习、国情教育、科技创新实践体悟和人才政策宣讲结合起来,使学生党员在实地走访中回望怀柔科学城依托“两弹一星”事业积淀的历史渊源和传承科学报国精神的初心脉络,直观感受怀柔科学城的建设成效与发展态势,深刻认识到怀柔科学城作为北京建设国际科技创新中心的核心支撑与国家战略科技力量的重要承载区的战略定位。两支部党员一致表示,未来将持续弘扬和传承“两弹一星”精神,立足学习和科研工作实际,发挥党员先锋模范作用,努力将个人学术追求与国家战略大局紧密结合,在加快高水平科技自立自强事业中展现青年学生党员的责任与担当。

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    2026-07-03
  • 物理天文核学院党委开展树立和践 物理天文核学院党委开展树立和践行正确政绩观学习教育专题党课活动

           为深入学习贯彻习近平总书记关于树立和践行正确政绩观的重要论述和重要指示精神,扎实推进学校党委关于开展树立和践行正确政绩观学习教育的部署要求,物理天文核学院党委于2026年6月18日12:30,组织开展了树立和践行正确政绩观学习教育专题党课活动。学院党委书记张莉、副书记黄梅担任主讲,全体党员参加学习,此次党课采用线上形式开展。

           会议伊始,张莉以“以坚强党性涵养正确政绩观”为主题,围绕政绩观学习教育的时代背景与核心要义、党性对政绩观的决定性作用、如何将正确政绩观内化于,心外化于行等方面进行了系统讲解。张莉指出,开展树立和践行正确政绩观学习教育,是党中央作出的重要部署,也是推进中国式现代化、加强党的建设的重要要求。党员干部要深刻把握“立党为公、为民造福、科学决策、真抓实干”的总要求,准确回答“为谁创造政绩、创造什么样的政绩、怎样创造政绩”这一根本问题,始终把为民造福作为最大政绩,创造经得起实践、人民和历史检验的实绩。张莉强调,高校教师党员的政绩体现在为党育人、为国育才的实际成效中,体现在服务国家战略需求、产出真学问和真成果中;学生党员要扣好“第一粒扣子”,在学业上求真知、在服务中办实事、在实践中长本领、在自律上守底线,以实际行动展现新时代青年党员的责任担当。

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           接下来,黄梅以“树立正确的政绩观——以案为鉴”为主题,结合科研教育领域典型案例,对政绩观偏差的表现形式和现实危害进行了深入剖析。黄梅指出,作为中国科学院“科教融合”的核心载体,国科大师生肩负着服务国家战略科技力量建设、培养高水平科研后备人才的重要使命。科研教育工作者的政绩,不能简单用论文影响因子、项目经费数额、成果数量来衡量,而应始终锚定“创新科技、服务国家、造福人民”的初心使命,把论文写在祖国大地上,把成果用在国家急需处。黄梅强调,导师要把培养学生成长成才作为核心职责,不能把学生视作“科研工具”;研究生要从科研生涯起步阶段就坚守学术诚信,不能把“走捷径、凑成果”当成常态;师生都要严守科研经费使用红线,绝不能以任何理由触碰纪律底线。

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           本次专题党课主题鲜明、内容充实、案例生动,既深化了师生党员对树立和践行正确政绩观重要意义的认识,也进一步增强了大家的党性修养、纪律意识和责任担当。与会党员表示,将以此次党课学习为契机,立足教学科研和学习工作实际,牢固树立正确政绩观,坚持求真务实、担当作为,把学习教育成果转化为推动学院事业高质量发展的实际行动,为服务教育强国、科技强国、人才强国建设贡献力量。

    2026-06-25
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