导读
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普通物理：统计与量子物理
导读：王子；责编：任捷
拓扑态的对偶多粒子纠缠表征
通过研究对偶格子上定义的自旋算符在基态时的量子Fisher信息标度行为，作者证明多粒子纠缠能表征一维对称性保护的拓扑序（symmetry-protected topological order, SPT序）。作者研究了具有Z对称的扩展Kitaev链，它的对称性可以等同地用绕数和边界上配对的Majorana零模来标识。
具有高绕数的拓扑相由不同对偶格子中生成元的量子Fisher信息密度的标度系数来探测。相比两体量子纠缠，拓扑态的对偶多粒子纠缠包含更丰富的性质和更复杂的结构，因而它在鲁棒量子计算和量子计量学中具有可观的应用前景，并且可以被推广来识别Kitaev蜂巢模型中的拓扑序。
Characterization of Topological States via Dual Multipartite Entanglement
Yu-Ran Zhang, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 250501 (2018)
嵌套的过渡态路径取样稀有事件在物理科学中具有很高的普遍性。例如在基本化学反应，晶核成形，蛋白质折叠等现象中，它都有重要作用。
但由于其稀有性，常规取样方法很难准确取样。在本文中，作者利用嵌套取样，引入了一种新奇的过渡态路径取样（TPS）方法。类比嵌套取样遍历原子系统构型空间的方法，嵌套过渡态路径取样在一次模拟中可以取样整个可能的轨迹空间。在各种温度下的热力学和轨迹可观测量都可以同时被后验地构建出来。利用上述性质，作者通过较易获得的高温结果计算了任意低温下的稀有事件的比率。最后，作者在几个模型系统上展示了这种新的方法。
Nested Transition Path Sampling
P. Bolhuis and Gábor Csányi
Phys. Rev. Lett. 120, 250601 (2018)
表观负热力学温度状态中的功存储由于反转量子态似乎和热力学第二定律的经典表述相矛盾，它给经典热力学提出了一大挑战。
Ramsey将这些态诠释为具有负热力学温度的稳定平衡态，并且附加了规定，以使Kelvin-Planck的第二定律表述允许这些态的存在。从此，Ramsey的诠释在文献中成了主流。本文提出了严格按照原本的Kelvin-Planck第二定律表述，在热力学框架下描述反转态的另外一种选择：将反转态理解为无法定义温度（无论是正的还是负的）的不稳定态。
特别地，作者认为反转量子态是温度-不稳定态，它与原本Kelvin-Planck第二定律表述和稳定平衡态的正热力学温度相容。这些温度-不稳定态只能通过在系统上做功得到：功以能量的形式储存在不稳定态中，并且像电池和弹簧系统中那样，可以被作为功重新释放出来。
Work Storage in States of Apparent Negative Thermodynamic Temperature
Henning Struchtrup
Phys. Rev. Lett. 120, 250602 (2018)
引力与天体物理
导读：郭敏勇；责编：高思杰
仙后座A超新星残骸内向冲击带来的磁场的漩涡增幅
文章中，Fraschetti等人为X射线通量的时间变化性给出了一个解释，该X射线流是最近由钱德拉报道的，其发现来自于对仙后座A超新星残骸历经15年的观测。他们第一次定量的证明，由于内向冲击会受到内部过密物质反弹，产生磁场的漩涡增幅机制，从而4.2-6 KeV的非热通量将会随着磁场的增强增加到50%。此外定性的分析表明，与冲击加速时间尺度相比的快速同步辐射冷却将会减少通量。
Vortical Amplification of the Magnetic Field at an Inward Shock of Supernova Remnant Cassiopeia A
F. Fraschetti and S. Katsuda et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 251101 (2018)
使用双频谱相探测宇宙再电离
利用z=6星系间介质产生的21厘米谱线辐射检测中性氢(HI)，被认为是探索宇宙再电离时代最有前途的方法之一，而宇宙再电离是宇宙的一个主要相变。但是，明亮宇宙物体辐射给这些研究带来了严峻的挑战。当前的技术需要精确的仪器校准，才能将HI的谱线信号从连续辐射中分离出来。文章中，作者提出，可以使用干涉双谱相位的测量方法来减轻这种校准要求。
双谱相位不受基于天线的、方向独立的校准误差的影响，因此对于紧凑阵列而言，它仅取决于空中亮度分布。他们发现，前台同步辐射连续谱的双频谱相对于宇宙谱线信号具有特征平滑谱。通过这种光谱差异，利用傅里叶技术，两者可以得到有效分离，同时不需要对由仪器、电离层以及现有技术带来的相位误差，进行精确地基于天线的校准。
利用连续前台的基准模型，对于宇宙的HI信号，他们发现，利用现有的仪器，应该可以在双谱相图谱中检测到宇宙再电离，合理性在|k∥|<0.5h Mpc−1。他们的方法也可以用于面对类似困难的其他HI强度映射的实验，比如重子声学振荡的实验。
Detecting Cosmic Reionization Using the Bispectrum Phase
Nithyanandan Thyagarajan, et al
Phys. Rev. Lett. 120, 251301 (2018)
基本粒子与场论
责编：晁伟、刘晓辉
固定标准模型有效场论的规范选择
作者通过使用场的联络的几何描述，固定了标准模型有效场论的规范选择，并使它在背景场规范变化下不变。
Gauge Fixing the Standard Model Effective Field Theory
Andreas Helset, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 251801 (2018)
通过双强子研究来探索夸克螺旋度作者提出研究螺旋度依赖的双强子碎裂函数（DiFF）的新提议。该函数描述了碎裂的夸克径向极化与产生的强子对的横动量之间的关联。
最近BELLE合作组在e+e-湮灭中通过在背对背的强子对产生中的方位角反对称来搜索DiFF并没有得到任何信号的痕迹。作者根据最近重新计算，解释实验为何没有观测到DiFF的该反应的散射截面结果，提出了新的在e+e-湮灭中观测DiFF的方法。在该方法中，作者将方位反对称根据虚光子横动量的平方乘以相对动量以及总动量之间的方位角的正弦和余弦函数来加权重。
对虚光字横动量的积分可以将夸克与反夸克喷注中的螺旋度依赖的DiFF的卷积分离开来，并导致非零的含有DiFF傅立叶矩的共线表达。作者还提出了在半单举深度非弹性散射的双强子产生中进行所搜的第二种新的测量方法，在该方法中反对称也通过类似的方法来加权。这样作者得到反对称的共线因子化形式，包括了夸克螺旋度部分子分布函数和e+e-产生中同样的螺旋度依赖的DiFF，并能让我们去检验DiFF的普适性。
Accessing Quark Helicity through Dihadron Studies
Hrayr H. Matevosyan, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 252001 (2018)
原子、分子与光学
导读：宋新秀；责编：张文凯
长期监测孤立团簇系统的内能分布
本文提出了一种通过研究脉冲光激发引起的延迟电子脱离来监测团簇阴离子的内部能量分布的方法，并且应用在了静电离子束阱中的Co4-体系中。在低温操作中，作者将脱离延迟校准到内能上。通过激光频率扫描，在室温下，作者重建了团簇的时间相关内能分布。来自冷离子源和热离子源的总体的平均能量都接近热平衡。文中的实验数据包括辐射发射定律和热辐射团簇的吸收率。
Long-Term Monitoring of the Internal Energy Distribution of Isolated Cluster Systems
Christian Breitenfeldt, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 253001 (2018)
自旋不平衡超流体费米气体中受抑制的孤子级联
冷原子实验提供了关于超流体动力学的宝贵信息，这其中包括了拓扑缺陷的衰变级联。虽然对于玻色系统来说，其级联特性已得到很好的证实，但我们对它们在费米对应物中的行为的理解非常有限，尤其是在超流体（成对）和正常（未配对）粒子天然共存的自旋不平衡系统中，会产生复杂的原子云空间结构。在这里，本文展示了，基于新开发的微观方法，自旋极化显著改变了拓扑缺陷的衰变级联。
作者证明了衰变级联对于不同极会在不同阶段结束：“暗孤子”，“涡环”或“涡旋线”。作者还发现了它是由于将不成对的粒子吸入到孤子的内部结构引起的。因此，涡旋重联会受到阻碍，作者预计量子湍流现象可能会受到显着影响，这表明偏振效应引起了新的物理现象。
Suppressed Solitonic Cascade in Spin-Imbalanced Superfluid Fermi Gas
Gabriel Wlazłowski, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 253002 (2018)
三原子分子阴离子的转动光谱本文利用低温射频离子阱中的太赫兹光谱，报道了对非线性三原子分子阴离子NH2-的转动跃迁的观察。在脱离阈值附近，作者通过俘获负离子的旋转态依赖的光剥离来探测太赫兹光子的吸收。使用这种双光子方案，作者发现了不对称顶子转子NH2-的两个最低转动跃迁。
对于平行核子自旋组态，10←00跃迁频率确定为933 954（2）MHz，对于垂直核子自旋组态，1+1←1-1跃迁频率则确定为447 375(3)MHz。这一结果似乎排除了最近对NH2-星际吸收特征的试探性指认。
Rotational Spectroscopy of a Triatomic Molecular Anion
Olga Lakhmanskaya, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 253003 (2018)
跃迁偶极矩振幅及其相位在晶体奇、偶高次谐波产生中所起的作用
自从2011年科研人员首次观察到了ZnO晶体产生的奇、偶高次谐波以来，人们一直未能正确的解释谐波对激光偏振方向相对于晶轴的依赖性。这一失败的原因在于，对价带与导带之间跃迁偶极矩相位没有正确的计量。利用简单的一维双带模型，在这里作者证明了观察到的奇次谐波直接与跃迁偶极的方向依赖性相关，而偶次谐波则与跃迁偶极的相位直接相关。作者的结果指出了复数跃迁偶极矩在理解一直被忽略的固体谐波产生中的重要作用。
Role of the Transition Dipole Amplitude and Phase on the Generation of Odd and Even High-Order Harmonics in Crystals
Shicheng Jiang, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 253201 (2018)
在太赫兹范围内的直接频梳驱动拉曼转换
本文展示了如何使用飞秒频梳来相干地驱动在太赫兹间隔的原子能级之间的受激拉曼跃迁。更具体地说，作者测量了单个捕获的40Ca+离子的3d2D3/2和3d2D5/2精细结构能级，并通过光谱学方法解析出其跃迁频率为νD=1,819,599,021,534±8Hz。该精确度比之前最好的拉曼光谱技术提高了将近五倍，且目前受限于参考原子钟的稳定性。
此外，由频梳的光谱特性可以充分预测频梳驱动的拉曼跃迁的分布动力学，并实现了具有99.3（6）％对比度和毫秒相干时间的Rabi振荡。重要的是，该技术可以容易地推广到亚kHz至数十THz范围的跃迁，并且应该适用于驱动，例，如，分子中的自旋分解振动跃迁和高电荷离子中的超精细跃迁。
Direct Frequency-Comb-Driven Raman Transitions in the Terahertz Range
C. Solaro, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 253601 (2018)
来自于大囚禁离子集合的非经典光科研人员处理的绝大多数物理对象几乎都是由原子构成的。
由于其离散的能级结构，单个原子已经被证明是光的发射体，这与电磁波的经典描述不相容。本文证明了，当放大包含囚禁原子离子的源集合到几个数量级时，原子荧光的这种不兼容性仍然存在。文中所提出的对于无条件发射的光进行的非经典统计测量包含了一千多个离子，这为更大的发射体数量提供了进一步的可扩展性。该方法可以应用于广泛的实验平台，侧重于研究单个孤立发射体的非经典特性。
Nonclassical Light from Large Ensembles of Trapped Ions
P. Obšil, L. Lachman, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 253602 (2018)
非线性动力学和流体力学
责编：兰岳恒
通过可调谐光学自旋轨道耦合检索深亚波长对象的大小
Xi和Urbach提出了一个方案来检索玻璃基板上纳米粒子的大小参数，其尺寸远小于波长。方案通过使用两个平面波照明粒子来实现，这样会产生丰富和特殊的局部极化分布，可以通过观察进入基底的远场散射模式来判断。通过使用这种照明来控制复杂偶极矩的诱导，辐射到超临界区域功率的指数衰减以及自旋轨道耦合引起的定向散射可以被利用来直接从远场散射中检索粒子的形状，大小和位置且有高灵敏度，无需复杂耗时的优化算法。
此方法带来一种远场超分辨纳米测量方案，基于矢量光和纳米粒的相互作用。
Retrieving the Size of Deep-Subwavelength Objects via Tunable Optical Spin-Orbit Coupling
Zheng Xi and H. Urbach
Phys. Rev. Lett. 120, 253901 (2018)
在低折射率介电纳米颗粒中观察到米氏共振金属和高折射率电介质纳米粒子共振光散射已经得到广泛关注并找到许多漂亮应用。然而，低折射率电介质纳米粒子由于小折射率差导致的微弱光限制，通常不会表现出共振散射行为。这篇文章描述了一种简单而有效的方法，通过部分金属敷料来大幅度提高低折射率粒子的共振效应。低折射率纳米颗粒的米氏共振现在可以很容易地通过散射光观察到，这个散射峰取决于球面的大小和合理的线宽。
通过峰移或颜色变化可以分辨小至8nm的尺寸差异。散射峰归因于低折射率纳米微粒的增强TE11米氏共振。金属敷料不仅提供高反射边界，而且也对耦合受限光起到天线的作用，使其到达远场，导致光谱中的散射最大值。另外，增强型TE11在低折射率介电纳米颗粒中的米氏共振具有很强的磁响应，由强化电场产生的循环位移电流引发，尽管是在介电常数很低的粒子中。
这个增强的米氏共振可以用来感知低折射率纳米颗粒尺寸或折射率的微小变化，有望建功于一大类实际应用。
Visualizing Mie Resonances in Low-Index Dielectric Nanoparticles
Jing Zhou, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 253902 (2018)
实验延拓的形状控制
Neville等人开发了一种实验方法，在准静态下，定位非线性结构的不稳定平衡点，这个技术通过施加力或者用主要启动点的位移来加载结构，并同时使用另外的双向探测点来控制整体形状。该方法应用于浅拱上，第一次通过实验确定了平衡点路径的不稳定段。相对于数值手段，形状控制是实验上非线性结构延拓的基本单元。这个方法将会极大地扩展人们测量机械响应的能力。
Shape Control for Experimental Continuation
Robin M. Neville, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 254101 (2018)
声学散射体中的最大威利斯耦合
声学材料中的威利斯耦合定义了形变和速度之间的交叉耦合，类似电磁学中的双各向异性现象。这些现象近些年来已经得到很多关注，迄今为止它们的影响一直被认为是微扰性质的。这篇文章推导出声散射体威利斯响应的一般界限，并表明这些界限可以通过设计合理的散射体达到，为实现最大双向性声学包含提供一个系统场景。然后，Yuan等人利用这些包含实现了声学超表面并以单位效率来弯曲和转导声音。
Maximum Willis Coupling in Acoustic Scatterers
Li Quan, et al
Phys. Rev. Lett. 120, 254301 (2018)
等离子体与束物理
责编：陈少永
自注入激光尾场加速器中激光功率放大的观测
Streeter等人研究了强激光尾场加速器中驱动激光脉冲的损耗与功率放大。对传输脉冲能量及其时域波形的同时测量结果表明，激光在密度为0.9×10^18 cm-3的等离子体中传输13mm后，峰值功率从187±11TW增加到最大值318±12TW。激光功率的放大与注入方式和电子在非线性尾场中的加速有关。数值模型中考虑了激光脉冲波前的局域红移以及由此导致的群延迟色散。
Observation of Laser Power Amplification in a Self-Injecting Laser Wakefield Accelerator
M. J.V. Streeter, et al
Phys. Rev. Lett.120, 254801 (2018)
激光加速电子驱动的高亮度Betatron γ射线源
激光驱动等离子体加速的最新研究进展表明，电子可以加速到几千兆电子伏的高能状态。利用这些新型加速器，已经开发出超快、紧凑和空间相干的BetatronX射线源，并且已将其应用于高分辨率成像。然而，Betatron射线源的发展受限于低能量效率和光子能量（在数十千电子伏范围内），这些特性导致该射线源不能用于探测致密物质。
Ferri等人基于三维粒子模拟（particle-in-cell simulations），提出了一种原创的混合方案，该方案将低密度激光驱动等离子体加速器与高密度束流驱动等离子体辐射器相结合，显著增加了光子能量和Betatron辐射能量。当使用15 J激光脉冲时，能量效率同样得到了巨大的提升，约1%的激光能量转移到辐射中，且γ射线光子能量超过兆电子伏范围。
这种高亮度混合Betatron辐射源为需要兆电子伏光子的应用开辟了新道路，如：利用光核反应生产医用同位素，在国防或工业领域的高密度物体的放射成像，以及核物理学中的成像。
High-Brilliance Betatron γ-Ray Source Powered by Laser-Accelerated Electrons
J. Ferri, et al
Phys. Rev. Lett. 120, 254802 (2018)
凝聚态物理：结构
责编：殷志平
相互作用裂纹遵从多尺度的吸引排斥转变
一项关于裂纹扩展的理论研究为观察到的碰撞过程中某些裂纹对相互排斥的现象提供了解释。在两共线裂纹相对扩展中观察到的排斥行为并且形成钩型路径对线性弹性断裂力学理论中的局部对称原理的有效性提出了质疑。Schwaab等人的理论和数值工作解决了这个难题，为这种排斥力的存在提供了精确的几何条件。此外，他们还揭示了吸引-排斥转变的多尺度行为，解释了其普遍发生的现象，但也表明了预测最终裂缝路径的困难。
Interacting Cracks Obey a Multiscale Attractive to Repulsive Transition
M. E. Schwaab, T. Biben et. al.
Phys. Rev. Lett. 120, 255501(2018)
氢的第五种相的结构和金属性最近在压强为325GPa和温度300K以上的条件下实验上发现了一种新的氢的第五种相。
在此种极端压强下样品非常小的尺寸导致只能利用拉曼谱对其进行测量。实验显示，随着压力的提升，拉曼活性逐渐衰减并且样品慢慢变暗，这暗示着能带宽度在逐渐关闭，分子在渐渐离解，可是还不能据此得出非常明确的结论。此外，现有的数据还不足以确定氢第五种相的结构。通过引入鞍点从头算随机结构搜索，作者在理论上发现存在几种氢的候选结构满足实验上所观测出的性质。
作者在这几种候选结构的基础上研究了氢的金属性，并揭示出小的能带宽度和氢较长的键长相关。作者最后得出结论：氢的第五种相是金属化的过渡相。
Structure and Metallicity of Phase V of Hydrogen
Bartomeu Monserrat,et al
Phys. Rev. Lett. 120, 255701 (2018)
纳米粒子中富有的基态化学排序：Ag-Au团簇模型的精确解
本文表明纳米粒子可以具有非常丰富的基态化学排序。这通过确定Ag-Au 309个原子Mackay二十面体纳米颗粒的化学排序来说明。使用团簇扩展模型描述纳米颗粒的能量，并且使用混合整数规划方法来找到所有化学计量的精确的基态配置。化学排序在不同的化学计量之间差别很大，并且显示出具有丰富的非平凡有序结构。
Rich Ground-State Chemical Ordering in Nanoparticles: Exact Solution of a Model for Ag-Au Clusters
Peter Mahler Larsen, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 256101 (2018)
凝聚态物理：电子性质
责编：袁喆，马锋杰，沈卡
在ν=5/2附近对复合费米子及其完全自旋极化费米海的观测在复合费米子组成的分数量子霍尔效应模式中探测完全自旋极化的费米海和复合费米子的波矢量并讨论它们的存在性以及与拓扑量子计算的关系。在填充因子ν=5/2的朗道能级中，分母为偶数的分数量子霍尔态由于具有非阿贝尔统计量而对拓扑量子计算具有潜在应用。
ν=5/2态的理论描述通常被认为是由完全自旋极化复合费米子组成的拓扑p波配对，通过凝聚形成非阿贝尔Moore-Read Pfaffian态。然而，目前并没有直接和确凿的实验证据证明在ν=5/2附近存在复合费米子或一个潜在的完全自旋极化的费米海。本文中，作者利用几何共振测量技术，在掺杂的GaAs量子阱中直接观测到在ν=5/2附近存在复合费米子，同时测量的费米波矢量可以直接证明完全极化费米海的存在。
该结果为填充因子ν=5/2，作为复合费米子的拓扑p波配对态的分数量子霍尔效应模型提供了重要的依据。
Direct Observation of Composite Fermions and Their Fully-Spin-Polarized Fermi Sea near ν=5/2
Md. Shafayat Hossain et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 256601 (2018)
对Ce掺杂和非掺杂Nd2CuO4超导薄膜电子结构的硬X射线光发射和软X射线吸收谱研究实现T’型结构铜酸盐中的超导同时需要化学原子取代和后生长还原退火处理。然而在薄膜情况下，只需还原退火就可以在设计良好的T’型铜酸盐中诱导出超导性。
为了解释无Ce掺杂T’型铜酸盐中超导性的起源，Horio等人在超导和非超导Nd2−xCexCuO4 (x= 0, 0.15, 0.19)薄膜中运用了块体敏感的硬X射线光发射和软X射线吸收光谱技术。通过后生长还原退火技术，核级谱出现了明显的改变，他们将此归因于CuO2平面内核-空穴屏蔽效应的增强以及随着能带填充的改变而出现的化学势移动。
他们的结果表明超导Nd2CuO4薄膜中尽管没有Ce取代Nd却存在电子的掺杂。
Electronic Structure of Ce-Doped and -Undoped Nd2CuO4 Superconducting Thin Films Studied by Hard X-Ray Photoemission and Soft X-Ray Absorption Spectroscopy
M. Horio, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 257001 (2018)
庞磁电阻材料EuB6中铁磁团簇存在的证据本文中，作者在超高真空条件下，利用扫描隧道显微镜(STM)和局域磁性杂散场测量技术研究铁磁半金属材料EuB6中的磁性，结果表明其具有复杂的铁磁序和庞磁电阻效应。在零磁场和高于铁磁转变的温度下，在STM测量的电子态密度中可观察到纳米级团簇。
通过扫描隧道谱发现，当不施加外磁场时，由于磁极化子的形成导致电荷载流子的局域性，电子的态密度存在局部不均匀性。作者对矩形板状样品末端发出的总杂散场进行微霍尔磁力测量，揭示了在有限磁场下存在磁团簇。进一步分析表明，该磁团簇来自于磁相分离和磁极子的渗透效应。与此相反，在磁化样品的表面下探测到的局部杂散场，表明了明显的磁性不均匀性的形成，这与大量渗透的磁极化现相一致。
Evidence for Ferromagnetic Clusters in the Colossal-Magnetoresistance Material EuB6
M. Pohlit et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 257201 (2018)
B位电子掺杂的四重钙钛矿Na1-xCaxMn7O12中磁-轨道序的演化
本文中，Johnson等人利用中子粉末衍射实验发现和改进了四重钙钛矿Na1-xCaxMn7O12相图中的新磁相，发现Na0.75Ca0.25Mn7O12中存在不相称的反铁磁结构。作者指出四重钙钛矿中不相称的磁结构来源于A位和B位之间的交换相互作用。
通过构造用于描述简单的和四重钙钛矿系统的平均场海森堡交换模型，表明非共线不相容的磁结构在该四重钙钛矿中是稳定的，并指出新的磁相统一了各种化合物之间电荷、磁性和轨道之间相互作用的图像。该模型不仅能得到铁磁绝缘相和螺旋相，而且得出了其它相，例如LaMnO3的稀土四重钙钛矿类似物，该结果促进了广义磁序平均场理论模型的发展，为实验提供了一定的理论依据。
Evolution of Magneto-Orbital order Upon B-Site Electron Doping in Na1-xCaxMn7O12 Quadruple Perovskite Manganites
R. D. Johnson et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 257202 (2018)
自旋波应变电子学：应变控制双边磁性条纹中可重构的自旋波路径
应变调谐与自旋波结合可以实现一个新的研究分支：自旋波应变电子学。Sadovnikov等人在双边复合多层膜结构中通过布里渊光散射和微波光谱手段研究了自旋波穿过受压电层应力调控的三条相邻自旋波传输带的输运性质，发现了应力诱导的自旋波路径并提出了理论解释。作者提出压电层和自旋波传输带之间的应力耦合可能会诱导出电压可控的偶极自旋波相互作用，并且在实验上证明了电压操控自旋波开关的基本特性。
他们还发现这些自旋波特征可以被压电层和层状复合材料的压电、磁致伸缩以及它们之间的机械耦合产生的电场所调制。他们的实验结果与数值计算一致。
Magnon Straintronics: Reconfigurable Spin-Wave Routing in Strain-Controlled Bilateral Magnetic Stripes
A. V. Sadovnikov et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 257203 (2018)
机器学习偏离平衡的物质相基于神经网络的机器学习正逐渐成为获取相图的有力工具，尤其是在如多体局域化(MBL)或拓扑相等中采用局部平衡序参数的传统回归方案不可用时。然而迄今为止，提供新见解的机器学习实例并不多见。
在这里Venderley等表明，单一前馈神经网络可使用从各自本征态得到的纠缠谱解码两个不同的MBL相和一个热化相的定义结构。为此，他们引入了一种基于几何的单纯形法来提取多相边界。他们发现这种方法优于用来识别MBL相变的传统指标，可给出更尖锐的相界，为相图的拓扑结构提供新的了解。此外，他们从单个无序构型中获得相图可证实，这里构建的方法能够在大的相空间中快速搜索，帮助发现新的MBL相。
据他们所知，本文代表了标准机器学习方法揭示出有关相变新信息的第一个实例。
Machine Learning Out-of-Equilibrium Phases of Matter
J. Venderley, V. Khemani, and E. Kim
Phys. Rev. Lett. 120, 257204 (2018)
Mn5Si3中自旋涨落驱动的逆磁热效应
Biniskos等人使用非弹性中子散射测量研究了单晶反铁磁化合物Mn5Si3中自旋动力学和磁热动力学性质之间的关系。结果表明在这种化合物两个稳定反铁磁相中温度更高的相具有传播型自旋波和扩散型自旋涨落共存的不同寻常的磁性激发谱。此外，实验表明Mn5Si3中的逆磁热效应与磁场诱导的自旋涨落有关。
Spin Fluctuations Drive the Inverse Magnetocaloric Effect in Mn5Si3
Biniskos et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 257205 (2018)
在YbB12中实现磁场诱导近藤金属近藤绝缘体YbB12中的比热在实验中的测量值达到了60T。
在50T附近，YbB12发生绝缘体金属相变，并伴随着磁化的急剧提升，这时的索末菲系数也会显著增大。在高磁场下索末菲系数能够达到67mJ/(mol K2)，这直接说明此时的准粒子获得了很大的热力学有效质量并在磁场下转变为近藤金属。由磁场诱导的近藤金属有接近200K的高近藤温度。强近藤耦合证明能隙的消失与近藤束缚态的消失无关。过渡区域中磁化强度的急剧增大通过近藤共振在费米能量处变现出尖锐的态密度。
Magnetic-Field-Induced Kondo Metal Realized in YbB12
T. Terashima, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 257206 (2018)
光子结构中量子点的声子退相干：零声子线的展宽及维数的作用Tighineanu等发展了一种通用的微观理论来描述量子点的声子退相干和光子结构中发射光子的不可区分性。
相干性被发现从根本上依赖于结构的维度，导致嵌入在纳米腔(0D),波导(1D),平板(2D),或体介质(3D)中量子点性能的大不相同。在体材料中，他们发现失相速率T11的显著温度依赖性，意味着T<4K时声子实际上是被冻结的。在1D和2D结构中，声子态密度被很强地改变，导致线性的失相强度温度依赖。即使在亚开尔文温度下，也会对光子不可区分性产生重要的影响。
他们的发现提供了对光子结构中光子不可区分性基本极限的全面理解。
Phonon Decoherence of Quantum Dots in Photonic Structures: Broadening of the Zero-Phonon Line and the Role of Dimensionality
P. Tighineanu, et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 257401 (2018)
Dirac半金属Cd3As2纳米线的体态与表面态的Fano干涉Dirac半金属拥有费米弧表面态，由于量子限制效应，这将成为纳米线的一组离散表面子带。在这里，Wang等人报导了由Dirac半金属Cd3As2纳米线的离散表面态和连续体态间干涉引起的可调Fano效应。
因为Fermi能级被调控穿过表面子带，离散的表面能带会造成电导中的零偏压峰值。Fano共振可导致微分电导dI/dV谱中的不对称线形。此外，Fano干涉会在Weyl轨道中引入一个附加相位并导致振荡频率的改变。这些结果对于进一步了解拓扑半金属奇异的量子输运性质很有价值。
Fano Interference between Bulk and Surface States of a Dirac Semimetal Cd3As2 Nanowire
Shuo Wang et al.
Phys. Rev. Lett. 120, 257701 (2018)
软物质与生物物理
导读：巫浩；责编：涂展春
膜蛋白系统中的活性生长和斑图形成
受近来在活细胞的膜上斑图形成的实验观察的启发，Cagnetta等人提出了一个关于由刺激膜生长的粒状内含物驱动的涨落界面动力学的一般性模型。他们发现界面与内含物动力学之间的耦合产生微相分离和行波的自组织现象。这些斑图与生物膜实验中检测到结果惊人的相似。
他们的研究结果进一步表明，对于正在生长的界面，活性生长运动学不会归为Kardar-Parisi-Zhang普适类，而是展示一种标度和持续振荡的新奇叠加。
Active Growth and Pattern Formation in Membrane-Protein Systems
F. Cagnetta, et al
Phys. Rev. Lett. 120, 258001 (2018)
具有速度反转和铁磁排列的自推进粒子：二级相变到准长程极化序的活性物质类Mahault等人在二维情形下引入和研究了一类新的干性极化有序活性物质体系的相变行为。该类活性物质体系的自驱动方向可逆，同时系统具有铁磁极化相互作用。研究显示，系统可以直接从无序态进入均匀有序态，在此过程中不会发生其他活性物质体系普遍存在的相分离行为。
体系的有序态具有准长程极化序并伴随连续变化的标度指数，同时密度场具有巨涨落行为。数值计算表明从无序到有序态的转变并不属于Berezinskii-Kosterlitz-Thouless普适类。关联长度的发散性质更适用于标准临界点的代数发散行为来描述。进一步的研究认为序参量场和密度场的相互作用改变了缺陷在相变过程中的作用，从而导致这一类全新的相变行为。
Self-Propelled Particles with Velocity Reversals and Ferromagnetic Alignment: Active Matter Class with Second-Order Transition to Quasi-Long-Range Polar Order
B. Mahault, et al
Phys. Rev. Lett. 120, 258002 (2018)
电网中的突发故障和灾难：统计物理学的观点
Nesti等人把输运由间歇性可再生能源所产生电的电网作为复杂网络进行建模，其中线路故障可通过节点上的噪声功率输入间接产生。结合统计物理学和能流物理学中的概念并考虑天气相关性，作者根据线路故障的可能性对其进行排序，并确定这种故障发生和传播的最可能途径。他们的结果在小噪声极限下数学上是严格的，并且通过德国输电网的数据进行合理化验证。
Emergent Failures and Cascades in Power Grids: A Statistical Physics Perspective
Tommaso Nesti, et al
Phys. Rev. Lett. 120, 258003 (2018)