顶尖大学，同日发表2篇Nature！

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9月14日，南京大学连发2篇Nature。截至目前，南京大学今年在国际顶级学术期刊Nature和Science上发表的成果已达10篇。

突破传统飞秒激光的光衍射极限

南京大学科研团队发展了一种新型非互易飞秒激光极化纳米铁电畴技术，并在铌酸锂晶体中成功演示了激光3D打印纳米铁电畴，相关工作以"Femtosecond laser writing of lithium niobate ferroelectric nanodomains"为题发表在Nature上。团队发明的新技术，突破了传统飞秒激光的光衍射极限，是在下一代光电芯片制造领域的重大突破。论文通讯作者为南京大学现代工程与应用科学学院张勇教授，第一作者为顼晓仪博士和王天新同学。

此次，南京大学的研究团队发展了一种新型非互易激光极化铁电畴技术，将飞秒脉冲激光聚焦于铌酸锂晶体内部进行直写，得到了纳米线宽的三维铁电畴结构。这一工作将飞秒激光极化技术与铌酸锂铁电畴工程有机结合，突破了传统技术的壁垒，首次在三维空间实现了纳米铁电畴可控制备。将其应用于量子光学领域，可实现高效、高维和窄线宽量子纠缠产生；在电子学领域，可以推动高性能铁电畴壁纳米电子器件的发展；在声学领域，纳米周期的铁电畴结构可以实现超高频声学谐振器和滤波器。飞秒激光极化技术可以进一步应用于其他铁电晶体，包括钽酸锂和磷酸钛钾晶体等，并促进高性能三维光、声、电集成器件的发展。

该项研究工作得到了科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金、固体微结构物理国家重点实验室和人工微结构科学与技术协同创新中心的支持。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05042-z

“原子乐高”量子模拟领域取得新突破

南京大学物理学院缪峰教授合作团队通过"原子乐高"的方式，搭建了基于转角石墨烯莫尔超晶格体系的SU(4)同位旋-扩展哈伯德模型量子模拟器，首次观测到钉扎在莫尔超晶格上的一种特殊的电子晶体态：广义同位旋维格纳晶体，在量子模拟前沿领域取得新突破。相关研究成果以 Tunable quantum criticalities in an isospin extended Hubbard model simulator（同位旋扩展哈伯德模型模拟器中的可调量子临界性）为题在线发表在Nature上。南京大学物理学院缪峰教授与南京理工大学理学院程斌教授为论文的共同通讯作者，南京大学物理学院李乔博士为论文的第一作者。

在实验中，研究团队通过垂直电场对电子关联强度的原位调节作用，实现了该电子晶体的量子融化，并首次观测到了量子融化的“中间态”，并揭示了这一量子“中间态”的演化机制。基于该体系中解耦的能谷自由度和自旋自由度，研究团队进一步通过对水平磁场的原位调节，实现了该扩展哈伯德模型量子模拟器的内禀自由度从SU(4)到SU(2)的连续演化，并在高磁场下首次观测到"量子赝临界性"。

该工作得到了国家自然科学基金重点/面上项目、国家优秀青年科学基金、中科院先导B等项目的资助，以及固体微结构物理国家重点实验室、人工微结构科学与技术协同创新中心等支持。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05106-0

来源：南京大学

责编：Christina

审核：叶紫

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