摘要：通过人工光合成技术把二氧化碳转换成碳氢化合物燃料,是人类梦寐以求的一种太阳能化学转化和利用的理想技术,近年来受到科学界和工业界越来越广泛的关注。从以下3个技术途径综述了近年来基于半导体和纳米金属的宽光谱响应高效人工光合成材料体系的构建与应用:(1)从人工光合成热力学条件出发,基于半导体能带工程设计制备新型高效人工光合成材料;(2)利用纳米贵金属表面等离子共振效应,设计和制备基于纳米金属的宽广谱响应人工光合成体系,可以有效拓展其光吸收范围至近红外区;(3)利用Ⅷ过度族金属光热效应,设计与制备基于Ⅷ族金属纳米粒子的全光谱响应人工光合成体系,可以有效拓展光吸收范围至红外区,使人工光合成体系具有全光谱响应。特别关注在上述人工光合成材料体系中非极性CO_2分子活化、表/界面现象及光化学反应微观机制,为开发高效人工光合成材料体系提供理论和实验依据。

摘要：Majorana束缚态具有非阿贝尔量子统计特性,是极具潜力的拓扑量子计算方案的核心.近期有多项实验研究提供了Majorana束缚态在某些超导体系中的存在证据,使其成为近期凝聚态物理以及量子计算领域的前沿焦点之一.本文介绍拓扑超导的机理、Majorana束缚态的新奇物理特性、实验观测和操作的方法以及相关量子器件的设计,最后展望该研究方向的发展前景.