近日，我院青年教师葛力新博士在《Physical Review B》上发表题为“Negative vacuum friction in terahertz gain systems”的研究论文，并被美国物理学会(APS)旗下的物理杂志特别报道(Featured in Physics)。

量子摩擦与经典摩擦的不同来源与对真空本质认知的差异。在经典物理中，真空是空无一物，经典摩擦归因于物体原子或者分子在接触面的电磁相互作用，表现为阻碍物体运动的力。因此，真空中两个相对运动的物体，不相互接触则不存在摩擦力。在量子物理中，真空本非真的空，而是存在不断涨落的电磁波(来源于真空零点能涨落)。对于真空中两个不接触且相对运动的物体，在其运动方向前后吸收涨落电磁波的动量不同(多普勒效应)，导致存在阻碍物体运动的真空量子摩擦。

葛力新博士研究发现，通过引入增益石墨烯，在量子摩擦领域中存在非同寻常的负摩擦现象。负摩擦意味着摩擦力的方向与物体运动方向一致，物体的运动非但没有被阻碍，反而被加速。很显然，在一个封闭的系统中，负摩擦是违反热力学中的能量守恒定律的。为构建负摩擦，一个前提条件是引入增益介质，即：该系统可以不断地从外界获取能量(如：外加电流、外加激光)。增益状态的石墨烯将其获得的能量，通过真空涨落的渠道，转移到纳米颗粒的机械运动中，形成负摩擦。负摩擦在实际应用中具有重要的研究价值，以往阻碍物体运动的量子摩擦消失了，转而变成了一种驱动力。这一研究工作丰富了我们对摩擦现象的认识，为纳米颗粒运动的操纵提供了新的可能。

 Physical Review B是美国物理学会(APS)旗下主办的重要学术期刊之一，每年论文量5000篇左右，主要刊登凝聚态物理领域的高水平前沿成果，该期刊也是自然指数(Nature Index)目前指定收录的82种期刊之一。

美国物理学会旗下的物理(Physics)杂志具有广泛的影响力。该杂志主要选择性报道来自Phys. Rev. Lett., Phys. Rev. A/B/C/D/E/X中的最新研究成果。入选报道的工作除了本身的重要性之外，还需具有广泛读者兴趣。据统计，Phys. Rev. B每年入选的论文只有10篇左右。

论文链接：DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.108.045406

特别报道链接：https://physics.aps.org/articles/v16/s99