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  物理--2017, 46 (2)   发布日期: 2017-02-12
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评述

自旋超导态 Hot!

孙庆丰,谢心澄
全文: PDF (2555 KB)   下载:( 470 )
摘要

文章综述了近几年来自旋超导领域的研究进展。自旋超导态是由电荷为零自旋非零的玻色子在低温下凝聚成的超流态。文章将介绍自旋超导态的类伦敦方程、类金兹堡—朗道方程及其BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)型哈密顿量。然后利用这些方程和理论,导出自旋超导体的一些有趣现象,如:零自旋阻现象、电迈斯纳效应和自旋流约瑟夫森效应。此外,作者也讨论了一些很可能是自旋超导体的候选体系,自旋超导体的应用前景,以及该子领域的发展前景展望。

冷冻电镜在单分子结构测定中的物理问题

冷冻电镜在分子生物物理学中的技术革命 Hot!

朱亚南,张书文,毛有东
全文: PDF (3308 KB)   下载:( 402 )
摘要

冷冻电镜已经成为了一项应用越来越广泛的生物物理学技术。特别是近些年来,由于最新的信号探测器的应用,以及单颗粒三维重建算法的革新和不断改进,冷冻电镜技术取得了飞跃式的发展。通过该技术解析得到的生物大分子结构可以在单分子条件下达到近原子分辨率(<4 Å)水平。随着越来越多具有重要生物医学功能的蛋白质及其复合体的高分辨结构被解析出来,冷冻电镜技术正在逐渐引发一场结构生物学革命,并引起全世界的关注。在该文中,作者重点介绍了冷冻电镜及单颗粒分析技术的发展历程,并以炎症复合体和剪接体为例,介绍一些最新的研究进展。

高分辨单颗粒分析在生物样品中的应用 Hot!

马军,孔令斐,章新政
全文: PDF (2194 KB)   下载:( 338 )
摘要

冷冻电子显微学作为结构生物学主要工具之一,以解析承担生命活动中重要功能的各种蛋白质机器三维结构为手段,对其在生命活动中的功能机制进行研究。冷冻电子显微学的单颗粒分析法具有分辨率高、生物样品无需结晶、解析的结构接近生理状态等优点。近几年来,随着软、硬件的发展与革新,高分辨冷冻电镜单颗粒分析法在生物样品上的应用范围方面得到进一步扩展,囊括大至上百纳米的病毒颗粒,小至十纳米左右的蛋白质机器,同时单颗粒分析的分辨率也在稳步提高。目前,大量生物样品的结构解析能够常态地达到3~4 Å的准原子分辨率,足以阐明大部分生物问题。文章简要介绍了单颗粒分析的理论基础、发展过程、研究现状以及面临的更多挑战。

冷冻电镜单颗粒技术的发展、现状与未来 Hot!

黄岚青,刘海广
全文: PDF (3450 KB)   下载:( 329 )
摘要

近年来冷冻电子显微镜成像技术突飞猛进,越来越广泛地应用于生物大分子的高精度结构研究中,尤其在解析其他方法难以应对的蛋白质复合物的结构研究方面取得了瞩目的进展。文章对冷冻电镜单颗粒重构技术近年来的发展做了回顾和总结,重点介绍了冷冻电镜单颗粒重构技术中的基本流程及其使用的图像处理技术和算法,并对近年来人们重点关注的问题进行了讨论。最后对冷冻电镜单颗粒重构技术未来的发展趋势,尤其是对细胞内原位的分子结构以及蛋白质分子的动态信息的捕捉等方面进行了初步的探讨。

研究快讯

探索“手征电子学” ——第二类外尔半金属的手征输运

王瑶佳,王锐,卢海舟,缪峰
全文: PDF (2322 KB)   下载:( 374 )
摘要

最近,我们课题组利用高质量的WTe2薄膜,首次观测到了第二类外尔半金属对应的各向异性负磁阻效应,通过电学输运的方法证明了WTe2属于第二类外尔半金属。WTe2是一种层状结构的过渡金属硫族化合物,最早由于实验上观察到的巨大不饱和磁阻已经受到了广泛的关注。其面内两个晶向相互垂直(a,b 轴),由于a 轴方向钨链的形成,导致很强的面内各向异性,如图2(a)所示。在这两个特征晶向中,理论上负磁阻可以在b轴方向观测到,而在a轴方向上观测不到。

物理攫英

同行评议小史

姬扬 编译
全文: PDF (1693 KB)   下载:( 359 )
摘要

与大多数人的印象相反,同行评议的历史很短、也很复杂。

同行评议从来不是一成不变的。根据科学实践的需要——科学社团的信誉,科学文献的质量,或者纳税人的信任,同行评议的形式和目的不断变化。如果要改造同行评议制度,科学家们必须考虑:为什么目标服务?两三个评议人的报告,能否实现该目标?

超固体的回归

林熙 编译
全文: PDF (1632 KB)   下载:( 323 )
摘要

在2004 年的误报之后,两个课题组可能报道了超固体的第一次观测。超固体是一个理论预言的物态,它是固体同时又是超流体。超固体也许现在能跻身于如超导体和超流体之类的奇异的基础物态之列。

人物

情系拉曼光谱学

张树霖
全文: PDF (3159 KB)   下载:( 326 )
摘要

编者按 2016 年8 月14—19 日在巴西举行的第25 届国际拉曼光谱学大会(XXV ICORS)上,北京大学物理学院教授张树霖被授予“拉曼终身成就奖(Raman Lifetime Award)”。该奖项是给予长期为拉曼光谱学及其应用的深层发展作出创造性贡献的科学家的最高奖。《物理》编辑部向张树霖教授表示祝贺,并诚邀其撰稿。本文凝聚了张树霖教授对拉曼光谱学研究的回顾与总结,饱含了一位研究者的毕生心血。

简介 张树霖,北京大学教授。1978 年起利用自行组建的激光拉曼光谱仪开始了拉曼光谱学研究;1985 年之后在纳米结构拉曼光谱学方面作出了基本性的、世界范围公认的研究工作,发表论文210篇;自1998 年起的历届国际拉曼光谱学大会均受邀为大会或分会邀请报告人;2000 年成功组织了由北京大学申办的第17 届国际拉曼光谱学大会;2004 年其领衔的“若干低维材料的拉曼光谱学研究”获国家自然科学二等奖;在自制成当时世界上最小的商品激光拉曼光谱仪基础上,率先开设了近代物理实验课《振动拉曼光谱》;2009 年起,先后在中国科学院和北京大学研究生院开设《拉曼光谱学基础》课程。此外,还出版了中文学术专著《近场光学显微镜及其应用》和《拉曼光谱学与低维纳米半导体》,以及世界上第一本综合性的纳米结构拉曼光谱学专著Raman Spectroscopy and its Application in Nanostructures(Wiley & Sons,2012)。张树霖教授曾担任长达10 年的中国物理学会光散射委员会的负责人,1994年当选为国际拉曼光谱学大会国际执行委员会委员,2000年成为终身委员。

超导“小时代”

超导“小时代”之十六::胖子的灵活与惆怅

罗会仟
全文: PDF (3208 KB)   下载:( 382 )
摘要

在绝大部分金属材料里面,原子的内层电子被束缚在了带正电的原子核周围,而外层电子往往距离原子核很远,加上内层电子的屏蔽效应,金属中的外层电子大都是“自在奔跑”的,称之为“巡游电子”。正是由于大量巡游电子的存在,金属才具有良好的导电能力。而在这种正常情况下,金属中的巡游电子应该是一个体型匀称的家伙,它的“有效质量”(考虑到相互作用之后的理论质量)和金属外面完全独立自由的电子质量差异不大。但是,不要忘了,电子还带有1/2的自旋,故而划分为费米子。电子的自旋导致电子除了可以产生电荷(库仑)相互作用外,还可以产生磁相互作用。假设把材料中一个个带正电的原子实换成一个个的局域磁矩,那么电子的自旋同样可以与之产生相互作用,造成的物理现象远要比常规金属导电复杂(图3)。

物理学咬文嚼字

物理学咬文嚼字之八十三:简单与复杂

曹则贤
全文: PDF (2291 KB)   下载:( 342 )
摘要

简单性从来不简单,复杂性一如既往地错综复杂。Complex,complicated, complexity, complexion, complexification, 还有symplectic, quaplectic,都在说什么?

科学基金

2016年度物理科学二处科学基金项目评审工作综述

李会红,蒲钔,陈国长
全文: PDF (1545 KB)   下载:( 286 )
摘要
 物理科学二处主要资助基础物理、粒子物理、核物理、核技术与应用、加速器物理与探测器技术、等离子体物理、同步辐射方法与技术等领域的研究工作,同时负责受理国家自然科学基金委员会—中国工程物理研究院联合基金(简称NSAF联合基金)、大科学装置科学研究联合基金(简称大装置联合基金)、理论物理专款等类型项目。本文简要综述2016 年度物理科学二处基金项目受理、评审和资助情况,使广大科研人员及科研管理部门了解本年度的总体状况,为2017 年度的项目申请工作提供借鉴。
中国物理学会通讯

中国物理学会2017年活动计划表

中国物理学会
全文: PDF (410 KB)   下载:( 268 )
摘要

中国物理学会2017年活动计划表

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