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科学通报
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夏建白

旬刊

0023-074X

csb@scichina.org

010-64036120

100717

北京东城区东黄城根北街16号

科学通报/Journal Chinese Science BulletinCSCD北大核心CSTPCDEISCI
查看更多>>《科学通报》创刊于1950年，是中国科学院主办、中国科学杂志社承办的自然科学综合性学术刊物，报道自然科学各学科基础理论和应用研究方面具有创新性和和高水平的、具有重要意义的最新研究成果，要求文章的可读性强，能在一个比较宽范的学术领域产生深刻的影响。我们的目标是：成为国内外读者了解中国乃至世界范围的自然科学各研究领域最新成果的主要窗口之一。《科学通报》进入了国际上主要检索系统，如CA，EI，日本《科技速报》和美国科学信息研究所（ISI）的以下系统：Science Citation Index(SCI-CDE)，SCISearch，Current Contents(PC&E)和Research Alert。
正式出版
收录年代

    半导体性光刻胶及其在有机集成芯片中的应用

    张申刘云圻魏大程
    3995-3998页
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    青藏高原湖泊的持续扩张与其潜在影响

    许凤林张国庆
    3999-4001页
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    亚纳米石墨烯片的可控制备

    补赛玉林立
    4002-4004页
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    盘点气候风险机遇,展望健康繁荣未来

    张诗卉张弛蔡闻佳白玉琪...
    4005-4011页

    climate changepublic healthstockextreme weather

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    拓扑半导体激光器研究进展

    齐营新耿业徐威朱志宏...
    4012-4024页
    查看更多>>摘要：受凝聚态物理中拓扑相概念的启发，拓扑光子学这一研究领域应运而生。它提供了一种新颖的光场调控机制:缺陷免疫且背散射抑制的边界输运、自旋轨道依赖的选择性传输、高维度光场调控等。同时，拓扑边界态、拓扑角态和拓扑缺陷态的发现推动着拓扑半导体激光器的产生和发展。本文回顾了拓扑半导体激光器的研究进展，分析了各种拓扑半导体激光器的原理和结构，以及拓扑边界态、角态和缺陷态的物理基础。相比拓扑边界态和拓扑角态，基于拓扑缺陷态的谐振腔具有大自由光谱范围、小远场发散角以及矢量光场输出等特性，对应的拓扑半导体激光器功率更高，鲁棒性更好。拓扑半导体激光器对激光雷达、激光打印、光子集成等应用具有深远的影响。

    拓扑光子学拓扑边界态拓扑角态狄拉克涡旋态拓扑旋错态拓扑半导体激光器

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    手性光学近场的研究进展

    程宇琼贾世琪肖惋月李恒之...
    4025-4037页
    查看更多>>摘要：近场光学是探索光与物质相互作用中亚波长光场特性及应用的一门学科。手性光学近场因其丰富的物理现象和灵活的光场调控自由度成为亚波长光学和纳米光学的重要研究课题，近年来引发广泛关注。本文从光学近场的空间不均匀性出发，描述自旋轨道相互作用下倏逝波携带的反常动量和角动量性质，介绍手性光学近场的最新研究进展及其在近场光操纵和探测、非厄米光学、奇点光学和拓扑光学等领域的重要应用。

    手性光学近场自旋轨道耦合横向自旋偏振奇点

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    液晶弹性体的结构功能一体化研究进展

    聂振洲王猛杨洪
    4038-4055页
    查看更多>>摘要：液晶弹性体(liquid crystal elastomers，LCEs)是一类优异的软物质形变材料，对热、光、电、磁等外源刺激能够产生驱动响应，具有强刺激响应性、快速和大幅度的形变量以及可逆形变功能。液晶弹性体材料广泛应用于软体机器人、人工肌肉、智能器件和光学防伪等领域，是功能高分子与智能材料的前沿研究方向，具有重要的科学意义和应用价值。近些年，随着结构在软形变材料领域的蓬勃发展，结构功能一体化成为先进形变材料研究的新范畴，通过对驱动器形态的精准设计，将几何结构的物理和机械特征引入主动驱动系统，赋予液晶弹性体材料多重形状变化和驱动功能，提升了材料的灵敏性、响应性、轻质性和功能集成性。本文综述了液晶弹性体的结构功能一体化研究进展，探讨了在形变材料体系的结构功能一体化构建策略和驱动机制，即液晶弹性体取向调控技术与几何结构机械特性的耦合效应。依据形态和功能特点，将结构功能一体化分为常规结构功能一体化(薄膜状、纤维状和管状结构)、智能结构功能一体化(折纸剪纸、机械超材料、双稳态结构、拓扑结构和表面微结构)和组装结构功能一体化。其中，常规结构功能一体化实现了多种复杂形变和自主化运动功能;智能结构一体化强调了新奇和非常规的驱动能力，如折叠展开和精细微结构变化。组装结构功能一体化聚焦模块化组装和集成化控制，满足了软体机器人的功能和应用需求。最后，本文展望了液晶弹性体的结构功能一体化未来发展和研究挑战。

    液晶弹性体结构功能一体化取向调控软体驱动器刺激响应材料

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    玻色BdG系统中布洛赫定理的非微扰失效

    罗羽轩杨哲森
    4056-4062页
    查看更多>>摘要：一般而言，厄米系统的开边界条件可视为一种散射势，打破了系统的平移对称性，但仅在微扰意义下使得布洛赫定理失效。这意味，尽管晶格动量不是一个好的量子数，但系统的本征态仍是几个扩展布洛赫波的线性叠加，这与我们对非无序系统的物理直觉是一致的。本文证明布洛赫定理在某些厄米玻色系统中可能是非微扰失效的。系统的准粒子是局域的非布洛赫波的叠加，这些非布洛赫波需要用复动量来刻画，复动量的虚部决定了波的局域性质。为了进一步理解这些准粒子，我们使用了广义布里渊区理论来解释复动量与复能谱的出现，并通过系统的动力学行为展示了布洛赫定理的非微扰失效。本工作是非厄米趋肤效应在厄米系统中的推广，并且揭示了凝聚态物理理论研究的新范式。

    趋肤效应布洛赫定理广义布里渊区理论元激发

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    东北黑土区水土资源配置及其空间格局优化

    齐鹏孙佳歆章光新孙敬轩...
    4063-4078页
    查看更多>>摘要：在水资源刚性约束条件下，如何综合考虑多个目标实现东北黑土区水土资源优化配置仍是有待解决的国际前沿问题。因此，本研究首先分析了该地区水土资源演变规律，然后研发了基于水-碳-经济-生态耦合的水土资源优化配置模型，通过NSGA Ⅲ智能算法对模型进行求解，最终在4种情景下对黑土区40个城市水土资源进行优化配置和生态安全保障分析。结果表明:(1)在气候变化和人类活动的影响下，1980年之后水田和旱田面积分别增加了91％和14％，林地、草地和湿地分别减少了2％、27％和10％。(2)2001～2020年东北黑土区平均水资源总量为1972亿m3，大部分城市的地表水资源量、地下水资源量以及水资源总量呈现增加趋势。(3)4种情景下，东北黑土区主要粮食作物的毛灌溉需水量在491～722亿m3之间。通过优化配置后，在平水年通过增强节水，水稻种植面积仍可增加13。7％;其余水平年通过调整种植结构和增强节水也可大幅度提高粮食产量、农民收入、固碳量和生态效益，减少水资源开发利用，保障东北黑土区粮食安全和生态安全。针对目前水土资源存在的问题，提出了相关对策建议，为东北黑土区粮食增产工程和生态安全提供策略支撑。

    水资源种植结构粮食产量经济效益固碳量生态效益

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    经典波系统中基于非厄米趋肤效应调控拓扑态形态的研究进展

    王威
    4079-4090页
    查看更多>>摘要：一般而言，拓扑态会局域在拓扑非平庸系统的边界或者两个拓扑不等价系统的界面上，这给拓扑功能器件的微型化带来一定挑战。近年来，非厄米能带理论揭示了非厄米趋肤效应这一新颖现象，即体态局域在系统的边界上形成趋肤态。理论研究表明，这种效应可以用来调控拓扑态的空间形态，甚至实现其去局域化。值得注意的是，去局域化的拓扑态仍受体能带的拓扑性质保护，对系统无序等具有一定免疫能力。最近，这一现象已成功地在机械振子系统和耦合声学腔中得到验证。本文对上述经典波系统中基于非厄米趋肤效应调控拓扑态形态的研究进行回顾与总结，以期为不同体系中拓扑态的按需调控提供理论和实验基础。

    拓扑态非互易非厄米趋肤效应去局域化

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