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普通物理：统计与量子物理
负Keldysh准概率的非经典行为证明
引入了一个实验测试，来排除在使用单个检测器在任意时间测量任意可观测量时获得的统计数据的经典解释。该测试需要对测量值有一定的信任度，表现为对探测器的一些自然的假设。在量子理论中，冯·诺依曼测量很好地描述了作者考虑的情形。它们可以自然地用Keldysh准概率分布（KQPD）和测量仪器施加的不精确性和反作用来描述。作者发现，当且仅当KQPD显示负值时，才能从测量数据中排除经典描述。
作者提供了基于模拟数据的例子，考虑了有限数量统计的影响。除了提供用于保证非经典性的实验工具之外，他的结果还提供了负的准概率分布（比如Wigner函数和全计数统计）的非经典性质的操作含义。
自旋轨道角动量耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的基态相图利用一对高斯和拉盖尔-高斯光束诱导的拉曼跃迁，实现了轨道角动量（OAM）与其内部自旋态耦合的铷87凝聚。
通过改变拉曼跃迁的失谐量和耦合强度，Dongfang Zhang等人首次通过实验绘制了系统的基态相图。不同相之间的相变以OAM和自旋极化的不连续跃迁为特征，因此是一级相变。作者展示了这种一级相变的磁滞回线，并且阐明了原子间相互作用的角色。这一工作为探索自旋轨道角动量耦合量子气体中的奇异量子相铺平了道路。
避免不可逆性：量子资源的共振转换操控
我们识别并探索了在纠缠、相干和热力学的资源理论中出现的资源共振的有趣特性。虽然所考虑的理论在渐近上是可逆的，但在现实场景中，有限的资源可能会导致不可逆性。有限大小效应可能会阻止小型量子信息处理器或热机达到其全部潜力。然而，我们在这里展示，通过精心设计资源互转过程，任何此类损失都可以大大抑制。
我们的结果是由资源互转速率与实现的保真度之间的高阶扩展预测的，并通过适当的基础近似主导条件的精确数值优化得到了验证。
准晶光学晶格的物质波衍射实验者在二维准晶晶格上实现了玻色-爱因斯坦凝聚，为这些分形结构中的各种量子多体现象的模拟开辟了道路。准晶体是长程有序，但非周期性的。这导致了大量有趣的物理现象，例如从更高维度继承拓扑性质，以及在所有尺度上存在非平庸结构。
在这里，作者报告了八重旋转对称光学晶格的第一个实验演示，实现了超冷原子的二维准晶势。使用物质-波衍射，作者观察到这种准晶体结构的自相似性，这与使用电子衍射首次发现准晶体类似。短时间尺度上的衍射动力学构成了在均匀的四维紧束缚晶格上的连续时间量子行走。这些测量为分形结构和更高维度的量子模拟铺平了道路。
驱动的二阶非线性光子晶格的量子临界区
我们研究了一组耦合的光学腔，在存在双光子驱动和耗散的情况下。该系统表现出类似于有限温度下量子伊辛模型的临界行为。使用角落空间重整化方法，我们计算了不同大小的有限晶格的稳态特性，无论是一维还是二维。从光子数奇偶性的有限大小标度中，我们强调了在小耗散区域中出现的临界点。随着光子损失率的增加，偏离这种普遍行为的信号则表明量子临界区的出现，其中由损失引起的经典波动与长程量子关联竞争。
暗箱系统的脉冲量子态重建
作者提出了重建暗箱系统（即测量或调控无法直接操作的自由度）量子态的新方案。他们的方案依赖于对一个二能级探针的量子控制，该探针对暗箱系统施加一个态依赖的势。利用施加在探针上的一系列控制脉冲，可以对获得的信息进行调整，比如可以重建暗箱自旋的密度算符以及谐振子的维格纳特性函数。由于应用脉冲序列的对称性，该方案对探头上的慢噪声具有鲁棒性。原理性实验在固态自旋和囚禁离子中是可行的。
超导量子处理器的真正量子比特纠缠利用精心校准的单量子位和2量子位量子门序列，纠缠出12个超导量子位，形成线性团簇态。Ming Gong等人报告了在超导处理器中制备和验证真正的12-量子比特纠缠。他们设计和制造的处理器由1维链上的量子比特构成，其弛豫时间的范围是29.6到54.6微秒。测得的12-量子比特纠缠的保真度高于0.5544±0.0025，其超过了真正的多方纠缠阈值21个标准统计偏差。
在热循环之后，12-量子比特状态的保真度进一步提高到0.707±0.008以上。生成的线性团簇态的纠缠电路在量子比特数量方面是深度不变的，使用了单量子位和双量子位门而不是集体相互作用。他们的结果是迈向大规模随机电路抽样和基于可扩展测量的量子计算的重要一步。
微型热机运行中量子效应的实验验证
实验表明量子相干导致量子热机比对应的经典热机效率提高。量子热机的基本特性之一是工作流体的内部状态能够相干叠加。最近有人预测，在小型发动机区域，这种能力可以使量子热机比任何等效的经典热机有更大的功率。在相同的区域下，这种内部相干性的存在使不同类型的量子热机变得热力学等效。这篇文章中，作者使用金刚石中的氮空位中心系综来实现两种类型的量子热机，从实验中观察到了这两个效应。
开放Floquet系统相变中临界性的消失我们探讨了与浴耦合的周期驱动系统中相变的性质。后者使得在有限熵下实现不同步的非平衡Floquet稳态，我们在非平衡重整化组（RG）方法中分析了快速驱动的情况。虽然无限快速驱动极限表现出二级相变，但在这里我们揭示了波动在驱动频率有限时将转变为一级相变。这可以追溯到一个普遍机制，关键在于与更高Floquet布里渊区相关的简并、近临界模式之间的竞争。
无限快速驱动系统的临界指数，包括一个新的独立指数，可以通过平滑调谐到该极限进行实验探测。
引力与天体物理
天体物理引力波背景中的各向异性：黑洞分布的影响作者使用数目推断的方法来探索双黑洞（BBH）分布的不确定性对天体物理引力波背景（AGWB）的影响。
他们的研究结果表明AGWB单极子对BBH分布的情况敏感（特别是局域的合并率），而各向异性Cl谱仅被修改几个百分点，与其它不确定性源（如宇宙变化）相比是无关紧要的。
对于AGWB未来的观察研究，该信息具有潜在价值，因为它表明：单极子可以作为在整个宇宙历史中紧密物体分布的新探测器，与LIGO和Virgo的直接观测相辅相成，并且即使我们只是对黑洞的分布有比较近似的了解，但是依然能够对Cl谱进行惊人的强大预测。因此，AGWB各向异性作为宇宙大尺度结构和一般晚期宇宙学的新探测器具有巨大的潜力。
基本粒子与场论
QCD禁闭的早期宇宙学
如果将强耦合推广到一个与动力学场相关的量。那么在早期宇宙中强相互作用可能看起来十分不同。本文考虑了一种情形，其中QCD在大动力学尺度的高温下禁闭，在爆炸核合成之前松弛回1GeV。作者讨论了该理论的在宇宙学上的含义，并探索了其潜在的应用，包括发掘一种新的重子生成机制，如果QCD禁闭发生在电弱相变之前，该机制就会被激发。
因果律和更高圈的圈-树对偶
本文将L-圈费曼积分与相空间积分求和关联起来，其中被积函数由原L-圈图的生成树决定。因果律要求树的传播子有一个修改过的iδ项，作者给出了一个正确iδ项的简单公式。
来自共形场理论的全息净化纠缠
本文探索了全息净化纠缠的共形场理论解释，其定义为纠缠楔截面的最小面积。作者认为在ADS3/CFT2中，全息净化纠缠与通过特殊的Weyl变换（被称为路径积分优化）所获得的纯化态的纠缠熵一致。根据定义，这种特殊的纯化态有最小的路径积分复杂性。作者在几个例子中确认了这一观点。
在广义超引力背景下弦理论的Weyl不变性
本文在广义的超引力背景下重新研究了弦理论的Weyl不变性。Sakamoto等人在其工作中创建了一个可能存在的抵消项，但是在一些文献中这似乎是一个争论点，不管它是否是定域的。为了解决这个问题，作者表明抵消项可以是定域的并且在广义的超引力背景下完全消除一圈迹反常。
6D(2,0)超引力的所有树图振幅：相互作用的张量多重态与K3模空间
本文展示了耦合到21个阿贝尔张量多重态的六维(6D)(2,0)超引力的完整的树图S矩阵的一个twistorlike公式。这是一个对应于紧致化到K3表面的Type IIB超玄理论的低能有效理论。该公式表示为punctured黎曼球某些有理映射的模空间上的积分。通过研究该公式的软极限，作者能够探索该理论的定域的模空间，{[SO(5,21)]/[SO(5)×SO(21)]}。
最后，通过维数减少，作者得到了4D N=4爱因斯坦-麦克斯韦理论中树图S矩阵元的新公式。
原子、分子与光学
介观系统中原子蒸气的光学传输通过测量近共振光穿过纳米腔中原子蒸气的光学传输，本文展示了由原子运动引起的非局域性产生的介观光学响应，其相位相干长度大于腔的厚度。
尽管传统的色散理论（其中局部原子响应与麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布简单地进行卷积）无法再现测量的光谱，作者发现一个包含非局域的与尺寸相关的磁化率的模型与实验测量结果一致性很好。该结果加深了人们对介观系统中光与物质相互作用的理解，对介观效应可能减弱或增强小型化原子传感器性能的应用具有指导意义。
具有位移跳频的Ramsey光谱研究
最近有人提出可将使用复合激光脉冲系列复杂的基于Ramsey询问协议应用于下一代原子钟，该方案可以接近完美地消除原子探测中场相互作用导致的频率漂移。本文提出一个自均衡Ramsay询问协议的简单替代方案，展示了它在相干布居束缚（CPT）冷原子微波时钟中的应用。
本方法基于依次相连的两个具有不同暗周期的Ramsey系列，主要原创性在于使用跳频对中心Ramsay条纹采样，跳频通过一个额外的频率位移伴随参数进行精细调节，与暗周期成反比。这个位移跳频Ramsay方法的好处是局域振子（LO）频率成为调控系列中伺服回路的单个物理参数，简化了实现，避免了控制LO相位带来的噪声。
使用CPT冷原子时钟测试时，同标准的Ramsey询问协议相比，本方案把时钟频率对光漂移的敏感度降低了至少一个数量级。这个简单的方法可用于各种各样的基于Ramsey光谱的应用，包括基于CPT的频率计量、光学原子钟、质谱和精细光谱。
同时具有高保真度、高效率和不可分辨性的纠缠光子的按需半导体源一个基于量子点的器件结合了为量子信息应用而产生可靠纠缠光子源所需的所有属性。
量子光学和可扩展光子量子技术的一个突出目标就是开发一种每次发射一个且仅有一个纠缠光子对的光源，该光子对还应同时具有高纠缠保真度、提取效率和光子不可分辨性。
把单个InGaAs量子点耦合到宽带Purcell因子高达11.3的圆形布拉格光栅靶心腔，通过对量子点进行相干双光子激发，作者生成了纠缠光子对，光子对同时具有状态保真度0.90（1）、生成率0.59（1）、提取效率0.62（6）、光子不可分辨率0.90（1）。本工作将为高效的多光子实验和固态量子中继器开辟许多新的应用领域。
量子磁学的腔-量子电动力学工具箱
最近实验观察到超冷原子在光学谐振腔中的自旋自序，为探索量子气体腔系统中的新兴磁序奠定了基础。基于这一平台，我们引入了一种通用方案，用于实现由各种类型的耦合组成的长程量子自旋哈密顿量，包括海森堡和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用。我们的模型由一个有效的双组分玻色-爱因斯坦凝聚体组成，受到两个经典泵激光的驱动，并耦合到一个线性腔的单一动态模式中。
在空间调制耦合系数的情况下，腔光子介导长程自旋-自旋相互作用。作为实验相关的例子，我们展示，通过适当选择泵激光的空间轮廓，非手性域壁反铁磁和手性自旋螺旋序在临界激光强度以上出现。这两种相之间的转变可以通过调节镜子的反射率在单一实验设置中观察到。我们还讨论了我们方案的扩展，以实现其他类别的自旋哈密顿量。
非线性动力学与流体力学
二元微滴蒸发中的引力效应
在实验和数值上对键数为Bo1的甘油-水二元亚毫米液滴的蒸发流动进行了研究。首先，研究者们用微粒图像测速法测量了蒸发过程中无柄液滴和悬垂液滴在基体附近的流场，令人惊讶的是这两种液滴的径向流动方向相反，分别是向内和向外的。这一观察清楚地表明，尽管液滴尺寸很小，但重力效应在控制蒸发液滴的流场上起着至关重要的作用。
理论上分析显示，这种重力驱动效应是由甘油的低挥发性引起的，这导致了水的优先蒸发，然后两种组分的局部浓度差导致了密度梯度，从而驱动对流流动。他们证明了阿基米德数Ar是引力效应发生的无量纲控制参数。通过实验比较两种蒸发微滴系统，即甘油-水滴和1,2-丙二醇-水滴证实了他们的假设。他们通过改变一系列液滴高度，得到了不同的Ar，大于或小于一个单位，分别对应于有或无重力效应的情况。
最后，通过对这一过程进行数值模拟，发现其与实验结果吻合良好，再次证实了他们的解释。
用于波阵面幅度和相位控制的复合变光材料Metasurfaces允许对电磁波前进行定制控制。然而，由于局部功率流的守恒，无损失和无反射的metasurfaces仅限于对波前施加相位不连续性，而不是功率密度不连续性。
在这里，我们展示了如何使用两个紧密间隔的相位不连续metasurfaces独立控制波前的相位和幅度特征。这两个metasurfaces各自设计为表现出空间变化的折射特性，彼此间隔一个波长的距离，并共同形成一个复合metaoptic。我们提出了一种设计复合metaoptic的方法，使其能够在没有反射、吸收、极化损失或主动组件的情况下在任意复杂值场分布之间进行变换。
这种复合metaoptics可能在粒子光学捕获、显示三维全息图、缩小光学系统的尺寸或产生自定义（成形和引导）远场辐射模式方面找到应用。
在弯曲弹性杆和带中对扭转诱导绷弹的研究细长结构的绷弹被广泛应用于各种自然和人造系统中，主要是为了在不依赖肌肉状元素的情况下实现快速移动。虽然对弹性能储存和快速释放的几种机理进行了详细的研究，但对这种力学系统设计方法的理解仍是力学中的一个关键挑战。
本文结合实验、数值模拟和理论分析，研究了几何约束带的扭转驱动屈曲和快速翻转动力学。研究者们确定了两种不同类型的形状转变：窄的带绷弹，宽的带形成一对局部的螺旋。他们建立了一个相图，解释了边界的起源，这主要是由几何决定的。通过对重力的影响进行量化，阐明了刻画快速翻转的时间尺度。他们的研究揭示了几何扭曲-弯曲耦合在薄约束结构快速动力学中的独特作用，这对生物和应用物理中的一大类问题具有启示意义。
粒子负载流中的湍流转变悬浮粒子可以改变流体的性质，特别是也会影响层流到湍流的转变。早期的研究报告了粒子添加如何影响亚临界（即滞后）转变到湍流的过程。在这里，我们展示，除了这种已知的转变外，在增加浓度的情况下发现了一种超临界（即连续）转变到全球波动状态。同时，牛顿型转变到湍流的过程被延迟到更大的雷诺数。在更高浓度下，仅发现全球波动状态。
因此，粒子负载流的动力学由两种竞争的不稳定性决定，产生三种流动状态：低浓度下的牛顿型湍流、高浓度下的粒子诱导全球波动状态，以及中等浓度下的共存状态。
等离子体与束物理
DIII-D托卡马克在负三角形变放电中获得与未来反应堆相关的高性能等离子体
Austin等人在DIII-D托卡马克中实现了具有负三角形变（δ=−0.4）的等离子体放电，虽然该放电中没有出现边缘压强台基和边界局域模（ELMs），但它仍然具有高归一化β(βN=2.7)和高约束模（H98y2=1.2）约束特征。这些内壁限制等离子体具有与正三角形变（δ=0.4）ELM高约束模放电相似的整体性能：相同的等离子体电流、拉长比和横截面积。
对于Te/Ti>1的电子回旋主导加热和Te/Ti=1的中性束注入主导加热的情况，具有负三角形变的等离子体放电相比于正三角形变时，在径向位置为0.5<ρ<0.9区域的湍流波动减少了10~50%（取决于径向位置和具体条件）。
利用束流驱动的等离子体尾流场实现纵向相空间调控本文提出一种新装置，可以消除等离子体尾场上的时间-能量关联或能量啁啾，从而减少束流的总能量发散。
下一代低成本紧凑型的粒子加速器可以为工业、医疗、科研等众多领域提供应用。发展能够提供高亮度束流的紧凑型加速器设施是这一研究领域中最具挑战性的任务之一。束流的纵向相空间赋形对实现束流高峰值亮度起着尤为关键作用。V. Shpakov等人提出一种新的方法，可以通过等离子体尾场来调节高亮度束流的纵向相空间分布。该研究采用电子束穿过等离子体时驱动的大振幅尾场来控制粒子沿着束流的时间-能量关联。
实验结果表明，该方法仅通过改变等离子体密度就可以对束流的相空间进行高度调节，还可以对束流进行标记或者去除任何关联。这是未来等离子体加速器中处理带有大量时间-能量关联的束流的基本要求。
凝聚态物理：结构
水化层中的原子级粘度分布
溶剂化物结构的粘度对于开发高效节能的生物功能性器件以及电化学器件是至关重要的。对它们的亚纳米级分布的阐明将促成可持续能源社会的形成。文中作者利用超低噪声调频原子力显微镜可视化了由二元离子组成的CaCO3表面特定位置的三维阻尼分布。在分子动力学模拟的支持下，作者在钙离子的位置发现了非常大的阻尼，这说明了该方法在原子尺度上可视化水化层粘度的能力。作者的发现会加速多种功能器件的发展。
Pb0.7Sn0.3Se在拓扑平凡和非平凡相中的表面声子色散的对比本文报告了拓扑结晶绝缘体Pb0.7Sn0.3Se的(001)表面声子色散的非弹性He原子散射测量。这种材料表现出与温度有关的拓扑转变，因此作者测量了平凡和非平凡相的表面色散曲线。作者特别的分辨出大多数表面模式是共振，而不是纯表面态。作者发现在9.0 meV附近的剪切垂直表面共振支从拓扑平凡相到拓扑非平凡相发生了显著的变化。
作者将这种显著的变化与表面狄拉克费米子的出现联系起来。作者用测量到的共振支的色散来确定相应的模相关电声子耦合λv(q)。
凝聚态物理：电子性质
共价钙钛矿氧化物中电控可切换及可调的Rashba型自旋分裂在过渡金属钙钛矿（ABO3）中，大多数物理性质可通过结构参数调节，例如BO6八面体的旋转。例子包括正铁氧体的Néel温度，混合价锰氧化物的电导率，和稀土钪酸盐的带隙。
由于氧化物通常拥有大的内部电偶极子并且可以容纳重元素，因此它们也成为展现Rashba自旋轨道耦合的主要候选者，由此可以有效地相互转换电荷和自旋电流。然而，尽管在基于SrTiO3的界面系统中有一些实验报导，但Rashba相互作用在这些材料中的研究很少，其与结构畸变的相互作用仍然未知。
这里，Varignon等人确定了一种基于铋的钙钛矿，其具有大的电控可切换Rashba相互作用，其振幅可以通过铁电极化和氧八面体的呼吸模式来控制。这种特殊的结构参数源于Bi-O键的强共价性质，使人联想到钙钛矿型镍酸盐。他们的结果不仅为制造自旋电荷转换器的提供了新策略，而且还强调了共价性质在设计研究复杂氧化物的新型特性中起到的重要作用。
Weyl半金属TaP中拓扑费米弧的轨道纹理
单磷族元素化物TaAs和TaP是已经被研究得比较透彻的Weyl半金属。然而，在这些系统中精确排布费米弧,容纳预测的体Weyl点手性电荷是很困难的，并且费米面中不同表面特征的拓扑特性也尚不完全清楚。在这里，Min等人采用角分辨光电谱仪中的线性二向色和第一性原理计算的联合分析，揭示了TaP（001）的整个费米面的轨道纹理。
他们在投影Weyl节点处观察到轨道纹理中显著的转换，并展示它们如何有助于表面能带结构的拓扑分类。他们的研究结果揭示了轨道自由度在调节Weyl半金属表面-体连通性中的关键作用。
利用二维量子维格纳晶体的屏蔽效率来研究其熔化过程渗透电容测量屏蔽效率能够反映出维格纳晶体熔化的精确温度与填充相图。
量子维格纳晶体相（WC相）是相互作用的电子系统中最基本也是最难以捉摸的集体相之一，当体系中的库仑排斥能超过其费米动能时，预期会在该类体系中形成有序的电子阵列。在低无序的二维电子系统中，量子WC相出现在低温和小朗道填充因子下。由于体系中无序势的钉扎作用，WC相表现出绝缘行为。而要在实验上测量WC熔化过程中温度与填充因子之间关系却是比较困难的。
本文中，作者借助于电容测量方法来探究二维WC中温度和填充因子的关系。结果显示，在低温时，钉扎WC的屏蔽效率较低；在高温熔化时，屏蔽效率增大。然而，有趣的是，屏蔽效率并不是随着温度的增加而单调地变化，而是在接近WC熔化温度处出现了一个最大值。该结果为精确绘制磁场诱导的WC中温度随填充因子变化的相图提供了新方法。
测量拓扑超导环中宇称反常的提议
拓扑超导环的唯一特征在于在插入一个超导通量量子时基态费米子数宇称的转换——这是拓扑“宇称反常”的直接结果。尽管拓扑超导体有许多其它引人注目的特征和应用，但这种基本的定义特性仍有待实验观察。在这里，Liu等人建议从悬浮超导环两端电导的通量周期性对充电能量、温度和隧道势垒的依赖性来对费米子宇称转换给出确实的探测。
他们扩展了Ambegaokar-Eckern-Schön公式至具有库仑充电能量的超导体，来建立这种环的热力学和输运特性与超导体拓扑不变量间新的显式关系。非常重要的是，他们表明电导振荡中的拓扑贡献可以通过它们对充电能量或屏障穿透度的不同依赖而从非拓扑起源的Aharonov-Bohm振荡中分离出来。
铁磁超导体中的磁畴相理论
近期研究发现，磷掺杂的EuFe2As2化合物的超导临界温度可以远高于铁磁相变的温度，磁性和超导间的主要作用机制是电磁相互作用。此前的实验工作表明，在稍低于居里温度的时候，这个体系的磁畴在空间上会出现短周期的结构。在本文中，Devizorova等人建立了一套理论来描述这种转变并讨论了初始状态的正弦型磁性结构是如何逐渐演变成类孤子的畴结构。
进一步降低温度，具有短周期磁畴的迈斯纳相可以通过一级相变转变为铁磁涡旋态。作者计算了这个相变对应的参数。涡旋态中畴的大小基本与正常铁磁体的磁畴大小相同，但其畴壁能够产生与磁畴中涡旋相垂直的涡旋结构。
量子自旋冰中的巡游分数激发谱计算揭示了量子自旋冰中传播的磁单极子的中子散射特征。本文中，作者借助于中子散射实验，研究了量子自旋冰中分数激发态的量子动力学。
通过分析中子散射实验中的动力学结构因子，作者发现双磁单极子扇区的态密度ρ(ω)具有明显的奇异性和非对称性，从而提供了可用于与实验比较的指纹性特征。通过有限团簇的精确对角化得到的ρ(ω)与Husimi仙人掌型表示构型空间跳跃问题的解析解一致，但是和单极子在实空间运动的面心立方晶格的结果不一致。作者指出这主要是受自发规范场自由度下，磁单极子的带电性影响。
这强调了同时处理这两组自由度的重要性，并提出了一个维度演变的新奇实例。
具有混合对称性的超短波长自旋波的相干激发由于能够满足低能耗和器件小型化的需求，短波长自旋波被认为是未来自旋电子学信息处理和交互设备的潜在信息载体。然而，如何有效地激发出纳米尺度自旋波并对其传播进行操控仍然是目前面临的巨大挑战。
本文中，Dieterle等人报道了他们在单层铁磁系统中观测到的由自旋涡旋核动力学演化所激发出来的大幅度、超短波长的偶极-交换自旋波（在10GHz频段的波长可以小至80nm）。作者使用时间分辨的X光显微镜在整个频率范围内对这种自旋波进行直接成像。
通过进一步分析，作者发现这些波的实空间波函数可以同时混合对称和反对称成分，因而磁矩在空间某些区域的运动可以表现出与拉莫尔进动方向相反的进动行为或者沿某个方向线性振荡。这种包含了螺旋方向变化的动力涡旋的磁矩空间分布模式，导致部分磁通在薄膜内部发生闭合。这种现象可以通过不同自旋波模式的杂化来解释，是较厚的铁磁薄膜固有的动力学特征，与激发方法无关。
外延CoFe薄膜中吉尔伯特阻尼的高度各向异性
对金属铁磁薄膜的吉尔伯特阻尼的调控是自旋电子学领域的重要研究方向。本文中，Li等人用自旋转矩铁磁共振和感应铁磁共振实验发现，外延Co50Fe50薄膜的吉尔伯特阻尼具有高度各向异性，其最大阻尼和最小阻尼的比值达到400%。作者提出这种阻尼各向异性起源于不同磁矩取向下立方晶格自旋轨道耦合强度的变化，这与各向异性磁电阻的测量相吻合。
SrCo2As2中铁磁和条纹反铁磁自旋涨落的共存
自从2008年铁基超导发现以来，早期的理论计算就提出可能的铁磁关联对超导的影响。虽然有大量的理论与实验工作对铁基超导体中的反铁磁涨落进行了系统的研究，但是对铁磁涨落的讨论由于实验证据的缺乏，一直没有受到足够的重视。
在本篇文章中，作者使用中子散射技术系统地研究了SrFe2-xCoxAs2超导体的重电子掺杂化合物SrCo2As2中的磁激发，发现了在该系统中同时存在铁磁和反铁磁涨落，它们对应的波矢位置分别为QAF=(1,0)和QFM=(0,0)/(2,0)。
结合动力学平均场理论计算和角分辨光电子能谱测量，作者认为SrCo2As2中的铁磁和反铁磁涨落与eg轨道在费米能级附近形成的平带有密切的关系，这与SrFe2-xCoxAs2超导体中磁涨落起源于t2g轨道有明显不同。因此，Co掺杂导了SrFe2-xCoxAs2中与磁性有关的轨道发生了从t2g到eg的转变，并且铁磁涨落常常被认为会破坏单态超导配对。
这为解释铁基超导相图中明显的电子空穴不对称提供了另一种可能。
磁畴壁进动产生的巴克豪森噪声外加磁场可驱动无序铁磁体中的畴壁产生非均匀的动力学行为，被称为巴克豪森效应（Barkhausen effect），这是一种爆裂噪音的典型范例。对纳米尺度的磁畴壁而言，外磁场对畴壁的影响可以用一维模型很好的描述，但是对于较宽的畴壁，已不能用一维模型描述，这时候需要考虑磁畴壁中拓扑缺陷的成核、传播和湮灭等。
本文中，作者利用全微磁模拟的方法，研究了无序Pt/Co/Pt薄膜中，磁畴壁进动过程中的巴克豪森噪声。结果发现，此时的畴壁包含布洛赫线型的拓扑缺陷，在巴克豪森跃迁过程中重复地在畴壁内成核、传播和湮灭。同时，作者还发现，除了畴壁的传播外，畴壁内的平面布洛赫线动力学还表现出爆裂噪声，并贡献了整体自旋转动的主要部分。
在可见光谱中探测拓扑硅光子晶体的能带结构
我们研究了具有拓扑光学能带结构的硅Mie共振器的二维六角光子晶格。我们使用30 keV电子聚焦到纳米尺度点以映射拓扑光子晶格中的局部光密度状态，具有深度亚波长分辨率。通过稍微缩小或扩展单位晶胞，我们形成六角超结构，并观察到带隙的开启和双简并Dirac锥的分裂，这对应于拓扑平凡和非平凡相。光学传输光谱显示了拓扑边缘态在拓扑和简单晶格之间的域壁处的证据。
受限在耦合的砷化镓量子阱中的二维偶极激子在准凝聚交叉处的缺陷扩散我们研究了被限制在双GaAs量子阱的10μm陷阱中的超冷偶极激子。基于局部密度近似，我们首次揭示了激子的状态方程。具体来说，在这个区域和约1 K的临界温度以下，我们展示，在局部密度n(2-3)x10^10 cm-2的情况下，陷阱内的内区域形成了相干的准凝聚相，外缘则被更稀疏和正常的组分包围。
显著的是，这种空间排列与激子密度中的缺陷浓度直接相关，在准凝聚区域中显著降低，与超流相一致。因此，我们的观察指向二维激子的Berezinskii-Kosterlitz-Thouless交叉点。
利用氢插层实现磁电耦合铁磁序和铁电序共存的多铁材料提供了一条电场操控磁性的有效途径。但是，至今没有找到铁电序和铁磁序强耦合的室温多铁材料。
本文中，Ni等人提出在反铁磁过渡金属氧化物中加入氢插层是一种实现强磁电耦合的可靠方式。作者以钙铁石SrCoO2.5为例发现，氢插层后的SrCoO2.5展现出强烈的亚铁磁性和巨大的电极化。此时氢氧化物如同一个旋钮在室温下同时操控磁性和极化。这种离子插层的方式可能会成为设计磁电材料和自旋电子学功能材料的通用方式。
软物质与交叉科学
热涨落和相互作用可以产生拓扑保护态
拓扑的量子和经典材料都可以表现出对抗无序的鲁棒性，例如，非相互作用的粒子和线性波都具有这种特性。Pedro等人演示了如何构建拓扑保护态，这些态是由软物质或微型力学结构固有的强相互作用和热涨落的结合产生的。他们考虑了受一类空间调制基底电位影响的张力作用下的波动线（如聚合物或涡旋线）。在平衡态下，这些线趋向于整体倾斜，倾斜度与整数拓扑不变量即Chern数成比例。
正如经典Langevin动力学模拟所证实的，这种量子化倾斜对于基底无序是鲁棒的。这种鲁棒性的产生是因为该系统中的热波动线的激发由于线间相互作用而产生能隙。他们利用一个映射建立了这个模式的拓扑基础，这个映射的元素分别对应相互作用线系统和迄今为止尚未探索的可推广到虚时间的Thouless泵浦。他们的工作指向一类新的经典拓扑现象，其拓扑特征表现为在有限温度下而不是传输测量中观察到的结构性质。
细胞大小调节机制
诱导种群细胞增长率的持续振荡Jafarpour等人研究了世代时间的相关系数对微生物种群增长动态的影响。结果表明，细胞大小的调节机制引出一种非零相关系数，它的值不论多小都会造成种群增长率的长期振荡。当他们在单个细胞的生长速率中考虑经常被忽略的变量时，细胞种群才会达到稳定的状态。
他们发现，群体到达其稳态的弛豫时间的尺度由单细胞生长速率的分布决定，并且独立于分裂过程中的具体因素（如分裂时间中的噪声和细胞大小的调节机制）。他们依据所构建的模型做出预测，并利用现有的实验数据对其进行了验证。最后，他们提出一种实验方法：通过观察种群从单个细胞状态达到稳定增长时所需的时间来估测单细胞生长速率的分布。