摘要：9月3日，物理学权威期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）在线刊发了物理学院吕新友教授与合作者的最新研究成果，论文题为“Cavity QED Based on Strongly Localized Modes: Exponent

金秋十月，硕果盈枝

华科人坚守一线、潜心科研

在服务国家战略需求

与破解科学难题中

持续突破

取得一系列创新成果

为科技强国建设

注入澎湃动能

一起来看

我校近期科研新进展——

物理学院吕新友课题组在腔量子电动力学领域取得新进展

9月3日，物理学权威期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）在线刊发了物理学院吕新友教授与合作者的最新研究成果，论文题为“Cavity QED Based on Strongly Localized Modes: Exponentially Enhancing Single-Atom Cooperativity”。在本研究中，研究人员提出了一种基于特殊法布里–珀罗腔的创新结构，突破了传统腔中Q与V的权衡，可实现大的单原子协同参数，使得在传统亚波长法布里–珀罗腔中同时实现高Q与小V成为可能，从而显著提高Q/V比值和单原子协同参数。即便在存在镜面耗散的情况下，该结构仍然能够获得很大的Q/V比值和单原子协同参数，为抑制退相干、延长光子相干操控时间提供了新平台，并在建立长距离量子通信网络，提高量子传感器的精度和稳定性以及提高量子算法的效率方面具有重要的应用潜力。

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航空航天学院杨辉团队在高性能锂金属阳极的表面改性领域取得新进展

9月4日，Advanced Functional Materials刊发了航空航天学院杨辉教授团队最新研究成果，论文题为“In Situ Construction of Inorganic-Rich Solid Electrolyte Interphase via Selective Anode-Electrolyte Interactions Enabling Stable Lithium Metal Batteries”。该研究通过选择性阳极-电解质相互作用原位构建富含无机物固态电解质界面实现稳定锂金属电池，为高性能锂金属阳极的表面改性提供了新的见解。团队采用机械辊压策略，使用Sr₃N₂粉末与锂箔构建Li-Sr-N（LSN）复合电极，在复合箔表面形成了LiSrN/Li₃N/Li₂₃Sr₆/Li异质界面。实验表征和理论计算均表明，所构建的异质界面能够主动与电解质中的氟代碳酸乙烯酯（FEC）分子相互作用，导致原位形成均匀的Li₃N/LiF/SrF₂混合SEI，具有高离子电导率、良好的电子绝缘性以及优异的机械强度。本研究证实了利用阳极-电解质界面工程调控SEI组成与力学性能的潜力，为高能量密度锂金属电池的先进SEI设计提供了新见解。

论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202520120

国家脉冲强磁场科学中心韩一波课题组在自陷激子增强光学二次谐波圆偏振响应领域取得新发现

9月7日，《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）在线发表了国家脉冲强磁场科学中心韩一波教授课题组题为“手性钙钛矿单晶中自陷激子增强光学二次谐波圆二色性”的研究论文。团队研究了具有光学手性结构的（R/S-BrsBA）₂PbBr₄（BrsBA为4-溴-2-丁基铵）单晶，并利用自主搭建的偏振调控SHG测量系统，发现这种类型单晶因为其结构手性引发的波长依赖的高偏振SHG信号。通过温度（5-300K）和磁场（0-44T）依赖的光致发光光谱研究，团队揭示了此波段自陷激子的存在，且其激子发光的光子能量与gSHG-CD值极大值对应的光子能量位置存在共振增强关系。该发现不仅深化了对手性钙钛矿二次谐波机制的理解，也为其在非线性手性光学和自旋光子学领域的应用开辟了新的思路。

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武汉光电国家研究中心陆培祥团队在超短涡旋脉冲产生领域获得新进展

9月10日，《物理评论快报》（Physical Review Letters）以“Molecular wave plate for the control of ultrashort pulses carrying orbital angular momentum”为题，在线发表了武汉光电国家研究中心陆培祥教授领导的“强场超快光学”创新研究群体在超短涡旋脉冲产生与调控方面的最新研究成果。团队提出一种全新的产生超短涡旋脉冲的方法——分子波片。该方案主要基于矢量光诱导的分子非绝热排列效应，使分子极化率在空间上呈现特定的各向异性分布，从而形成一个可编程的分子波片。与传统光学元件相比，分子波片具有超宽带适应性，能够有效克服色散和色差问题。同时，由于采用气相分子介质，其具备高损伤阈值和自修复特性，从根本上避免了固体器件易受损伤的局限。这一突破为产生高强度、超短涡旋脉冲提供了全新的解决途径。基于分子波片开发高强度、宽带、轨道角动量可控的超短涡旋光束将为强场物理、阿秒科学等领域的研究提供有力的工具。同时，将气相分子作为可编程空间相位调制介质，也为未来大气轨道角动量编码通信、涡旋光探测与追踪等应用开辟了新的可能。

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材料学院翟天佑、李渊团队突破性实现超低能耗、高可靠性“分子晶体忆阻器”

9月17日，我校材料学院、材料成形与模具技术全国重点实验室翟天佑、李渊团队在新型忆阻器研究方面取得新进展，成果以“分子晶体忆阻器”为题发表在国际著名期刊《自然纳米技术》（Nature Nanotechnology）。团队采用无机分子晶体作为器件阻变功能层材料，其独特的Sb4O6分子笼结构通过范德华力连接，形成高度一致的分子间隙，从而确保Ag+离子在晶体内部均匀迁移，有效降低开关随机性，提高器件一致性。同时，器件具有可重构的易失性与非易失性阻变行为，可适配从微米至纳米尺度的应用场景。研究团队已成功制备8英寸晶圆级规模的交叉阵列，充分体现其产业化潜力。团队将该忆阻器集成到单片CMOS芯片，成功实现“储备池计算”功能，在动态视觉识别任务中达到100%准确率，首次展示了分子晶体忆阻器在类脑计算系统中的实际应用潜力。

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集成电路学院臧剑锋、唐瀚川团队在微型机器人传感器领域取得新突破

9月17日，集成电路学院臧剑锋教授、唐瀚川副教授团队联合香港中文大学张立教授团队取得新突破，成果以“用于无线机器人传感与操作的微型磁声驱动机器人”为题发表于《科学·机器人学》（Science Robotics）。研究团队提出一种“机器人传感器”，将嵌入式超声软传感器与磁性执行器深度集成，构建无线传感与操控一体化的微型机器。嵌入式超声软传感器与软/硬部件均兼容，依托机载换能器与无源超声通信，配合外部磁场，可对力、振动、黏度、温度等环境参量进行无线检测与调控，且不同物理场间干扰最低。在兔与猪模型中，系统完成基于频谱反馈的闭环操控，展示了精准剂量释放/给药与在位生理监测等关键能力。该研究为智能微型系统提供新的平台与工程路线，有望加速其在微创治疗与临床监测中的落地应用。

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生命学院刘剑峰团队联合揭示代谢型谷氨酸受体亚型mGlu8不同功能状态的结构特征

9月18日，Molecular Cell发表了来自我校生命学院、分子生物物理教育部重点实验室刘剑峰团队，四川大学华西医院生物治疗全国重点实验室邵振华、颜微团队，以及法国功能基因研究所Pin JP团队的联合研究成果“Structural characterization of five functional states of metabotropic glutamate receptor 8”。该研究通过单颗粒冷冻电镜技术，首次解析了mGlu8二聚体在五种不同功能状态（apo、拮抗剂结合、激动剂+PAM结合、Gi蛋白结合、β-arrestin1结合）下的高分辨率结构，系统揭示了其阐明了其选择性偶联G蛋白和β-arrestin1的分子机制，为理解其信号传导选择性提供了重要见解。相关发现还为针对mGlu8二聚体受体开发治疗焦虑症、阿尔兹海默症等神经系统疾病的新型靶向药物提供了关键理论依据与结构基础。

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公卫学院刘刚团队联合揭示中国糖尿病人群精准分型

9月19日，《细胞报告·医学》（Cell Reports Medicine）在线发表了我校公卫学院刘刚教授、黄恺教授及中国疾病预防控制中心周脉耕研究员的联合研究成果“2 型糖尿病的表型异质性与全因死亡及特定原因死亡风险”。该研究基于中国全国代表性人群，率先利用新的机器学习算法（DDRTree）识别出具有不同特征的2型糖尿病亚型，预测其死亡风险存在显著差异。团队还开发了一款在线风险评估工具，患者只需输入年龄、性别和7项常见临床指标，即可“定位”到表型树状图上，并预测未来全因死亡、CVD死亡、糖尿病酮症酸中毒/昏迷死亡或COPD死亡风险，为糖尿病的精准防控提供新思路。

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基础医学院陈建国团队发现肝脏乙酰辅酶A代谢通过醋酸盐调节神经炎症和抑郁易感性

9月23日，基础医学院陈建国、吴鹏飞、王芳团队在《细胞代谢》（Cell Metabolism）在线发表题为“肝脏乙酰辅酶A代谢通过生成乙酸盐调控神经炎症和抑郁易感性”的研究论文。该研究发现肝脏ACOT12介导的乙酰辅酶A水解会作为肝脑轴信号，有助于生物体缓冲压力。使用慢性社会挫败应激模型观察到应激引起肝脏代谢重编程，肝脏细胞乙酰辅酶A来源从葡萄糖代谢向醋酸盐代谢转换，同时伴有糖皮质激素调控的ACOT12转录抑制，共同导致应激易感性。该研究发现肝脏ACOT12介导的乙酰辅酶A水解可能是循环醋酸盐的关键来源，并作为介导肝-脑对话的应激缓冲信号、调控应激易感性，通过补充乙酸盐可产生快速并持续的抗抑郁样作用。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413125003833?via=ihub

来源：华中科技大学