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  物理--2014, 43 (08)   发布日期: 2014-08-12
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评述

太赫兹半导体器件与应用——纪念刘惠春教授 Hot!

曹俊诚,雷啸霖,胡青,张潮,张希成
全文: PDF (4952 KB)   ( 502 )
摘要

文章是以作者和刘惠春教授多年合作的研究工作为基础写成的,主要内容为太赫兹(THz)半导体器件及其通信和成像应用,以此深切缅怀刘惠春教授。近十年来,THz科学与技术已取得了长足进步,它在物理学、材料科学、生命科学、天文学、信息技术和国防安全等多个领域的应用也已初现端倪。在这些应用中,半导体THz器件的发展起着举足轻重的作用。文章着重介绍了作者近年来在半导体THz器件与应用方面的研究进展,主要内容包括基于负有效质量的电子学THz振荡器、飞秒激光泵浦半导体THz辐射源、基于量子阱子带间跃迁的THz量子级联激光器和THz量子阱探测器,以及基于这些器件的THz无线通信和成像应用研究。此外,文章还对未来THz技术的发展进行了简要的探讨。

国际晶体学年专题

X射线粉晶衍射在新功能材料探索中的一些应用 Hot!

金士锋,王刚,陈小龙
全文: PDF (3133 KB)   ( 396 )
摘要

1912年发现的晶体X射线衍射现象标志着现代晶体学的诞生,对近代物理学乃至整个科学领域的发展都产生了极为深刻的影响。X射线粉晶衍射将结构分析拓展到多晶材料,成为物理学、化学和材料科学重要的研究手段。文章结合作者在硼酸盐及铁基超导体研究领域的典型工作,介绍了X射线粉晶衍射在新型功能材料探索中的一些应用。随着新方法和新技术的不断出现和完善,相信未来X射线粉晶衍射在新材料探索和其他应用领域将起到越来越重要的作用。

深紫外非线性光学晶体KBe2BO3F2的研究进展 Hot!

陈创天,刘丽娟,王晓洋
全文: PDF (2793 KB)   ( 314 )
摘要

文章以KBe2BO3F2(KBBF)晶体为代表,系统地介绍了中国深紫外非线性光学晶体的发展。首先简单回顾了KBBF晶体的发现历程,然后介绍了KBBF晶体生长、棱镜耦合器件技术的发展,以及晶体产生深紫外相干光的能力;最后简单介绍了基于KBBF晶体的深紫外相干光源在超高分辨率光电子能谱仪等先进科学仪器方面的应用及研究成果,并展望了未来可能的应用领域。

利用中子散射研究铁基超导体的磁结构 Hot!

李世亮
全文: PDF (2682 KB)   ( 322 )
摘要

铁基超导材料的高温超导电性发生在反铁磁不稳定的区域,因此其母体的磁结构获得了广泛而深入的研究。文章简要综述了中子散射对铁基超导体磁结构的研究结果,主要按FeAs基和FeSe基两类材料进行介绍。另外,文章还介绍了掺杂导致超导时对一些体系的反铁磁序的影响。

蛋白质晶体的魅力——国际晶体学年漫谈结构(晶体)生物学 Hot!

苏晓东,曹駸
全文: PDF (2837 KB)   ( 411 )
摘要

以应用物理学及数学对称性原理基础理论作为坚实的根基,晶体学是一门典型的由多学科综合交叉发展而成的学科。2014年是德国物理学家劳厄(von Laue)因为首次进行X射线穿过矿物晶体得到衍射现象的实验从而荣获1914年诺贝尔物理学奖一百周年纪念,也是联合国教科文组织将2014年确定为“国际晶体学年”的一年。文章简要地回顾了X射线晶体学发展壮大的百年历史,重点展望了结构生物学中最为重要的分支——蛋白质晶体学的发展及前景。特别介绍了中国近年来蛋白质晶体学的快速发展及其在世界上的崛起。最后,以作者所在实验室的一个结构生物学研究课题——Caspase-6 的结构与功能研究为例,较为详细地介绍和阐明了蛋白质晶体学在结构生物学研究中的一些实验细节、可能遇到的困难及研究思路,指出了物理学原理及原子水平的动力学性质在进一步阐明蛋白质结构与功能研究中的重要性。

锂离子电池电极材料原子尺度结构表征

肖东东,谷林
全文: PDF (7005 KB)   ( 355 )
摘要

材料显微结构与性能之间的关联是材料科学领域的基本问题。球差校正透射电子显微镜的成功问世为表征材料原子尺度精细结构、揭示材料结构和性能的关系提供了重要机遇。文章主要从作者自身的研究工作出发,综述了原子分辨球差校正扫描透射成像技术在研究锂离子电池电极材料不同电化学状态下的表/界面结构及其反应机理方面的应用,探讨了电极材料原子尺度结构与性能之间的内在联系。

Physics Today攫英

微观下的热

陈济舸,方海平 编译
全文: PDF (1760 KB)   ( 209 )
摘要

    在日常生活中,热传导现象很常见。宏观上热传导被看作能量在温度梯度场下的扩散行为,而这一输运过程取决于傅里叶定律给出的材料热导率。由傅里叶定律与能量守恒定律所衍生出的热传导方程,则描绘了温度在时间与空间中的分布。
    但是,这个宏观热传导方程留下了很多未解之谜。例如,为什么金刚石具有极高的热导率,而和它具有相同晶体结构的砷化镓则只具有普通的热导率?晶格振动被认为是固体热传导的主要物理机制,但在所有的振动模式中,究竟哪些对热传导起主要作用?不同振动模式的输运距离又是多少?

“麦克斯韦妖”机

厚美瑛 编译
全文: PDF (1340 KB)   ( 207 )
摘要

    一公升普通空气的重量不会超过一美分硬币重量的一半,却含有足够将一个7 kg 保龄球抛离地面超过3 m的热能。如果能设计出一个装置,将这些乱撞气体分子的热能转换成做定向运动的有用功,将会是非常有益的。虽然热力学第二定律告诉我们,不可能有任何一种装置能将单一热源的热能只转换为有用的功,但这并没能阻止近150年来人们对将热噪声从随机整流为定向运动可能性的遐思。
    这种遐思可追溯到1867 年麦克斯韦的假想妖,现今被称为“麦克斯韦妖”。麦克斯韦妖坐在一个分隔两半的容器中间,它能识别并阻挡快分子从右半到左半,慢分子从左半到右半,最终使快速分子积累在右室,慢速分子积累在左室。用麦克斯韦的话来说,“没有外界做功,只靠妖的观察和分类,热边可变得更热,冷边变得更冷。”如此就可能无视热力学第二定律,由这个“妖”建立起的热边与冷边的温差来驱动一个热机,将热能转换成有用的功。

物理学漫谈

凝聚态物理:寻找自然美学中的真谛

罗会仟
全文: PDF (2402 KB)   ( 282 )
摘要

彼得·希格斯(Peter 如果你在校园里遇到一群学物理的研究生,问他们所学专业是什么?其中十有八九你会得到同一个答案—— 凝聚态物理学。是的,凝聚态物理学作为现代物理研究中最大的分支,据保守估计,世界上有八成以上的物理学家都来自此研究领域,作为科学家们助手的研究生,也一样有如此庞大的队伍。 究竟什么是凝聚态?我们熟知传统物理将物体分为三态:气态、液态和固态。其中气态中分子间距比较大(约为分子直径的10到100倍),以致于它们之间的电磁相互作用力非常微弱,比如理想气体中分子间就不存在相互作用。然而液态和固态就不同了,它们的分子间距很小,有的甚至是紧密排列在一起的,这导致分子/原子之间是紧紧抱团在一起,把它们分开需要付出一定的能量——这就是凝聚的力量!实际上凝聚态不仅仅包括液态和固态,也包括介于两者之间的状态,如液晶、玻璃、溶胶等状态,对于分子间距较小的稠密气体也属于凝聚态的范畴。毫无疑问,人类生活世界里绝大部分物质都属于凝聚态。如果说物理研究的是“万物之理”,那么凝聚态的研究对象就是“九千物之理”了。研究对象如此包罗万象,研究的科学问题也意味着纷繁复杂,研究队伍也就随之庞大起来。因此,做物理研究的绝大部分都是做凝聚态物理的,这话一点儿也不假。

物理学咬文嚼字

物理学咬文嚼字之六十四:同乎哉?

曹则贤
全文: PDF (3044 KB)   ( 481 )
摘要
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中国物理学会通讯

关于推荐及评选2014—2015年度胡刚复、饶毓泰、叶企孙、吴有训、王淦昌物理奖的通知

中国物理学会
全文: PDF (1005 KB)   ( 68 )
摘要

2014—2015 年度胡刚复、饶毓泰、叶企孙、吴有训、王淦昌物理奖的推荐及评选工作已经开始。现将有关事项通知如下:一、2014—2015 年度胡刚复、饶毓泰、叶企孙、吴有训、王淦昌物理奖的推荐评选工作,将依照2008 年3 月25 日中国物理学会常务理事会通过的《中国物理学会胡刚复、饶毓泰、叶企孙、吴有训、王淦昌物理奖章程》进行。二、请基金委员会委员,各项物理奖评选委员会委员,以及中国物理学会第十届理事会理事做好组织推荐工作;请各省、市、自治区物理学会及各分会、专业委员会研究讨论,积极组织专家向有关评选委员会推荐符合条件的候选人。每人每奖最多推荐两人。三、被推荐者所属的学科领域,应严格依照章程的规定。其主要工作已经获得国家级奖励的,不再参加五项物理奖的评选。每人每届最多只能参加中国物理学会组织的一项物理奖的评选活动。每奖须由二人以上推荐才能受理。请于2014 年12 月31 日(以当地邮戳为准)之前将推荐书及申报书各一式10份提交有关评选委员会的秘书。四、各评选委员会应遵照章程的有关规定组织评审工作,于2015 年上半年评出建议获奖者,形成评选委员会意见,并提交中国物理学会物理奖基金委员会审批。(注:有关五项物理奖章程、推荐书、申报书、初审意见表及评选委员会秘书联系方式,请从中国物理学会网站(www.cps-net.org.cn)下载)

关于推荐及评选第五届中国物理学会谢希德物理奖的通知

中国物理学会
全文: PDF (1005 KB)   ( 72 )
摘要
第五届(2014—2015 年度)谢希德物理奖的推荐及评选工作已经开始。现将有关事项通知如下: 一、第五届(2014—2015 年度)中国物理学会谢希德物理奖的推荐评选工作,将依照2007 年1月5 日中国物理学会谢希德物理奖评选委员会通过的《中国物理学会谢希德物理奖章程》进行。 二、请评选委员会委员和中国物理学会第十届理事会理事做好推荐工作;请各省、市、自治区物理学会及各分会、专业委员会研究讨论,积极组织专家推荐符合条件的候选人。每人最多推荐两名候选人。请推荐人于2014 年12 月31 日(以当地邮戳为准)之前将推荐书及推荐意见表等有关材料一式15份寄送评选委员会的秘书。 三、被推荐人应严格符合章程的有关规定。每人每届最多只能参加中国物理学会组织的一项物理奖的评选活动。须由两人推荐方能受理。 四、评选委员会应遵照章程的有关规定组织评审工作,于2015 年上半年评出建议获奖者,形成评选委员会的意见,并提交中国物理学会物理奖基金委员会审批。(注:谢希德物理奖章程、推荐意见表及推荐书等,请从中国物理学会网站(www.cps-net.org.cn) 下载) 评选委员会秘书:谷冬梅 通讯地址:北京市603信箱中国物理学会办 公室(邮编:100190) 电话/传真:010-82649019 Email:cps@iphy.ac.cn

关于推荐及评选第四届中国物理学会黄昆物理奖的通知

中国物理学会
全文: PDF (993 KB)   ( 117 )
摘要
第四届(2014—2015 年度)黄昆物理奖的推荐及评选工作已经开始。现将有关事项通知如下: 一、第四届(2014—2015 年度)黄昆物理奖的推荐评选工作,依照2009 年4 月8 日中国物理学会常务理事会通过的《黄昆物理奖章程》进行。 二、请黄昆奖基金委员会委员、评选委员会委员,以及中国物理学会第十届理事会理事做好组织推荐工作;请各省、市、自治区物理学会及各分会、专业委员会研究讨论,积极组织专家推荐符合条件的候选人。每人最多推荐两人。 三、被推荐者应符合章程的有关规定。主要工作已经获得国家级奖励的,不再参加黄昆物理奖的评选。每人每届最多只能参加中国物理学会组织的一项物理奖的评选活动。须由两人以上提名推荐才能受理。请于2014 年12 月31 日(以当地邮戳为准)之前将推荐书及申报书一式15 份提交评选委员会的秘书。 四、评选委员会应依照章程,于2015 年上半年评出建议获奖者,形成评选委员会意见,并报黄昆奖基金委员会审批。(注:黄昆物理奖章程、推荐书、申报书及初审意见表,请从中国物理学会网站(www.cps-net.org.cn)下载) 评选委员会秘书:祝素娜 通讯地址:北京海淀区清华东路甲35号中国 科学院半导体研究所(邮编:100083) 电话:010-82304303 Email:zhusn@semi.ac.cn

关于推荐评选第十届周培源物理奖的通知

中国物理学会
全文: PDF (993 KB)   ( 68 )
摘要
第十届周培源物理奖的推荐及评选工作已经开始,请按此通知的有关要求组织推荐,按时上报。 一、第十届(2014—2015 年)周培源物理奖的推荐和评选工作,依照1997 年1 月29 日中国物理学会常务理事会通过的《周培源物理奖奖励条例》进行。 二、受周培源基金会的委托,中国物理学会设立周培源物理奖评审委员会,对各候选项目进行评定工作。 三、请各单位按条例规定积极组织推荐工作:由个人推荐的,需要5 名以上具有正高级职称的科技人员共同联名推荐,方能受理;每人每届最多只能参加中国物理学会组织的一项物理奖的评选活动。 四、推荐截止日期为2014 年12 月31 日(以当地邮戳为准)。推荐材料请报送中国物理学会办公室(北京市603 信箱,邮编100190)。报送材料包括:申请书、单位推荐意见表或专家推荐意见表一式12份,附件材料一式3份。(注:周培源物理奖奖励条例、申请书、单位推荐意见表及专家推荐意见表,请从中国物理学会网站(www.cps-net.org.cn)下载) 学会办公室联系人:谷冬梅 电话/传真:010-82649019 Email:cps@iphy.ac.cn
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