优秀！多位物理学子获批国家自然科学基金青年学生基础研究项目

近日，国家自然科学基金委公布了2024年国家自然科学基金青年学生基础研究项目（本科生）立项情况，上海交通大学四位物理学子杨益藩、傅玄烨、张政亮、吴宜霖获批国家自然科学基金青年学生基础研究项目（本科生）资助。今年全校仅20个申报项目入选。自去年国家自然科学基金委设立该项目以来，我院共有8个项目获得资助。

国家自然基金委答辩合照

入选项目介绍

杨益藩

2021级物理学（强基计划）

项目名称：基于拓扑绝缘体的面外自旋极化实现近邻铁磁层的高效磁矩翻转

指导教师：刘亮

项目介绍：

本项目主要利用拓扑绝缘体铋碲的新奇特殊物理性质来实现在无外场的情况下对近邻的铁磁层实现翻转，以此为基础来构建MRAM单元，为实现依赖拓扑绝缘体的磁性随机存储器等相关应用打下物理基础。

傅玄烨

2021级物理学（致远荣誉计划）

项目名称：致密星体极端环境下中子振荡的唯象学研究

指导教师：葛韶锋

项目介绍：

本项目是在中子星这个具有极端条件的致密星体中，研究破坏重子数的中子马约拉纳质量项。中子马约拉纳质量项可以导致中子-反中子振荡，在中子星这个含有大量中子的环境中，振荡形式会受到中子的简并环境、强磁场等因素的影响发生改变。振荡产生的反中子与环境中子湮灭会造成中子星加热，会影响中子星的冷却过程，结合天文观测到的中子星冷却曲线，可以限制中子振荡的混合角，进而推断新物理存在的能标。

张政亮

2022级物理学（强基计划）

项目名称：量子材料的原位磁场调控和角分辨光电子能谱研究

指导教师：丁洪、吕佰晴

项目介绍：

马约拉纳零能模是固体材料中的一种非阿贝尔任意子，基于其构建的拓扑量子计算比特具有卓越的非局域性和拓扑稳定性，被视为规模化量子计算的希望。利用铁基拓扑超导实现马约拉纳零能模的路径采用单一材料，具有高温度、高纯度等显著优势，展现出重要的潜在应用价值。目前，受限于传统角分辨光电子能谱的技术瓶颈，学界尚未在角分辨光电子能谱系统中实现量子材料的原位磁场调控，导致铁基马约拉纳零能模动量分辨的量子物性研究仍为空白。基于前期研究基础，本项目将结合硬件与算法，开发角分辨光电子能谱系统中的原位磁场调控系统，给出完整的数据处理方案并提升其调控范围。在此基础上，本项目将对铁基马约拉纳零能模动量分辨的电子结构开展探索，为后续实现马约拉纳零能模的精细调控等量子工程研究打下基础。

吴宜霖

2022级物理学（致远荣誉计划）

项目名称：钟跃迁光学双稳现象及其精密测量应用

指导教师：郭进先

项目介绍：

精密测量的研究核心之一始终是灵敏度的提高，其关键是构建对待测参数极为敏感的测量体系，使得待测参数的微小变化就能引起系统的强烈响应。然而，实际应用中噪声不可避免，导致测量体系的灵敏度受到局限。本项目正是瞄准这一问题，利用随机共振技术将噪声劣势转变为优势，为实际环境中的高灵敏探测器开发提供新思路。项目利用前期在铷原子钟跃迁体系中观察到高阶非线性现象的基础上，围绕高灵敏系统结合随机共振以构造抗噪声、高灵敏的精密测量体系这一科学思想，拟在钟跃迁这一高灵敏体系中实现基于随机共振的精密测量。项目重点开展包括钟跃迁的非线性光学双稳激发控制、随机共振的实现及对外界扰动的灵敏度估计等研究。项目利用钟跃迁的窄线宽特性实现信号的高灵敏响应，结合随机共振的抗噪声特性使得钟跃迁体系能够用于有噪声的测量环境，为拓展光钟的应用提供新的思路，也为进一步推动临界相变体系的精密测量提供新参考。

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图文整合：叶丹

责任编辑：叶丹、朱敏

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