中文：阻挡层；英文：barrier layer

突破光学不变量的桎梏：ULTRA 显微镜系统与 ALCOR 飞秒激光器在跨尺度神经成像中的协同创新摘要在系统神经科学领域，实现活体状态下对大脑皮层进行超宽视场（Ultra-wide Field of View, FOV）与高分辨率并存的双光子成像，一直是光学工程与生物学交叉领域的重大挑战。传统的双光子显微镜受限于 Smith-Helmholtz 不变量，难以在保持高数值孔径（NA）的同时实现大视场成像，且深层组织成像常面临严重的像差与信号衰减问题。本文基于中国科学院苏州医工所、 Imperial College London 等团队近期发表于 Light: Science & Appl ...

空间光调制器（SLM）在大规模可编程量子模拟器中的应用摘要：近年来，量子计算的快速发展正在为人类揭示复杂量子系统的物理规律提供前所未有的工具。可编程量子模拟器作为量子计算领域的重要成果，为探索量子现象和解决复杂问题提供了新的途径。空间光调制器（Spatial Light Modulator, SLM）凭借其动态调控光场相位、振幅和偏振的能力，逐渐成为量子模拟器中的核心元件。SLM 主要用于对量子比特进行操控和编码，为光镊阵列、冷原子操控以及光子量子态调控提供了前所未有的灵活性。什么是大规模可编程量子模拟器？大规模可编程量子模拟器是一种利用量子系统的特性，通过可灵活编程的方式来模拟其他复杂量子系 ...

使用直接调制VCSELs和相干检测生成和传输100 Gb/s PDM 4-PAM-器件设计与性能使用数字相干检测的100Gb/s偏振分复用正交相移键控（PDM-QPSK）在光传输网络中被广泛部署，高达1Tb/s的更高比特率正在开发中。因此，在不久的将来，城域网络也迫切需要从10Gb/s升级到100Gb/s甚至更高。与光传输网络相比，城域网络对成本、占用空间和功耗更为敏感。虽然城域网络覆盖的距离比长途系统短得多，但传统的城域光纤通常具有高偏振模色散（PMD）和大色散（CD）变化。在100Gb/s及以上的速度下，数字相干检测是满足大PMD和CD容差的一种经济有效的解决方案，但要实现小尺寸、低功耗和 ...

使用直接调制VCSELs和相干检测生成和传输100 Gb/s PDM 4-PAM-实验与结论实验装置实验设置如图2(a)所示。来自2位高速数模转换器（DAC）的D和D的两个4级25Gbaud电信号直接调制两个VCSELs，峰对峰幅为600mV。DAC以模式发生器的延迟去相关D和为馈源，产生25Gb/s的215-1伪随机二进制序列（PRBS）。为了补偿耦合损耗，每个VCSEL的输出通过掺铒光纤放大器（EDFA）和偏振控制器（PC）进行放大。然后将两个4PAM光信号与偏振束合流器（PBC）组合，形成100Gb/s的PDM-4PAM信号，发送到带宽为3db的JDSUTB9光栅滤波器，带宽为0.52n ...

基于一阶反转曲线研究的温度调制磁离子相及相变分析(一)磁性粒子是一种粒子状的纳米级磁化状态。由于具有作为高密度信息载体的巨大潜力，磁性基板目前正被积极研究用于存储、计算逻辑和非常规计算系统等应用。磁skyrmions稳定化要求系统有利于非平行相邻自旋，这可以通过Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMI）和偶极相互作用来支持。铁磁体(FM)-重金属（HM）多层材料通常在室温下稳定磁性粒子，因为在具有大自旋-轨道耦合的FM和HM的界面处会产生强界面- dmi。通过在堆栈中多次重复这些FM/HM层，增强了偶极相互作用，从而进一步稳定了磁天空。由于磁基粒子的稳定性主要取决于其结构扭转 ...

基于一阶反转曲线研究的温度调制磁离子相及相变分析(二)使用原位MOKE成像，沿着图2(b)和2(d)所示的三个关键磁场扫描识别域变换，负磁场扫描沿对角线表示为蓝色虚线，两个正磁场扫描与上峰和下谷峰对相交，表示为水平红色虚线。为了验证与每个峰相关的域变换是一致的，我们捕获了19.0°C的孤立天空粒子和26.0°C的天空粒子晶格的MOKE图像。在补充材料中可获得19.0°C， 23.0°C和26.0°C的其他支持MOKE图像。图3图3(c)在19.0°c和图3(f)在26.0°c时沿负磁场向上扫至上峰的HR处，均显示条状畴破裂为更短的段和天空区，留下条状和天空区混合。然而，图3(c)中的区域相距较 ...

使用具有合成钉钉位点的磁畴壁装置进行神经形态计算的突触元件近年来，人工智能（AI）越来越受到人们的关注。目前的智能手机和电视等消费设备已经使用了人工智能。在这些设备中，AI算法是在冯·诺伊曼架构上运行的组件上执行的，这消耗了大量的功率。相比之下，受大脑启发的神经形态计算（NC）硬件，由通过突触装置相互连接的合成神经元网络组成，并模仿大脑的功能，有望以低功耗执行复杂的信息处理。因此，NC得到了极大的关注。在NC系统中，神经元作为处理元件，通过接受多个输入并以编程的方式产生输出。相比之下，突触将根据权重调制的信号传递给神经元。这种重量在物理上储存在突触本身，这意味着突触元素本质上必须是非易失性的。 ...

自旋电子泄漏-整合-具有自我重置和赢者通吃的神经形态计算的脉冲神经元（一）神经形态计算（NC）通过利用突触装置之间相互连接的合成神经元网络来模仿大脑的功能。由于其在人工智能（AI）和大数据分析方面的潜力，超越了传统的冯·诺伊曼（von Neumann）计算系统的节能方式，NC正在吸引广泛关注，并有望为自动驾驶、嵌入式人工智能（AIoT）和终端设备提供更高的智能。自21世纪初以来，研究人员发现在芯片上开发神经形态神经元和突触设备以实现复杂且高可靠的神经网络是可行的，在过去的二十年里，已经有很多人尝试用传统的硅技术来模拟大脑的功能。但人工智能正在提出关于构建NC系统方法的问题。研究人员一直试图利用 ...

自旋电子泄漏-整合-具有自我重置和赢者通吃的神经形态计算的脉冲神经元（二）本文制作了一系列Hall棒状器件，并记录了相应的Kerr图像，如图2a， b所示。从图2c中可以看出，测量到的主要和次要Kerr磁滞回线发生了明显的变化，这证实了在CoFeB/Co的铁偶联层和SAF异质结构的底部硬层之间存在885 Oe的有效场。矫顽力和RKKY有效场的增强都归因于器件收缩和离子束刻蚀（IBE）过程中不可避免的外围损伤。由于样品中存在较高的IEC，因此在实验中使用恒定的- 860 Oe外部OOP场来补偿RKKY场。简单地说，我们首先在Hall bar的横截面上注入7.5 mA的3 s脉冲电流，在Hall ...

自旋电子泄漏-整合-具有自我重置和赢者通吃的神经形态计算的脉冲神经元（三）不同神经元器件与计算功率和能量消耗的比较证实了所开发的自旋电子神经元器件成功地模拟了生物神经元的LIFT特性。10 ns的上升时间和50 ns的下降时间进一步保证了高速数控的应用。虽然神经元器件的能量消耗约为486 fJ/spike，但通过结构Min和焦耳加热优化，仍可逐步接近甚至超过生物神经元的能量消耗。发展大规模神经元电路的主要障碍是高功耗。在传统的神经元电路中，所有神经元总是对给定的输入产生输出，这导致神经元非选择性地放电，不必要地消耗大量能量。相反，生物神经元具有内在的侧抑制机制，它确保只有特定的神经元可以触发特 ...