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  物理--2007, 36 (01)   发布日期: 2007-01-20
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特约专稿

动态质量密度和声学超常介质

沈平, 梅军, 刘正猷, 温维佳
2007, 36(01): 1-6     全文: PDF (518 KB)   ( 下载: 2746 )
摘要
复合介质的质量密度通常认为是组成它的各种成分的质量密度的体平均值.体平均质量密度常常被用于计算在长波长极限下的声波速度,在此极限下波长比复合介质中的特征尺度要大得多.作者通过严格的数学推导证明,计算(长波长极限下的)波速时所用到的动态质量密度与静态的体平均质量密度有显著的不同.这一发现与最近的实验结果符合得非常好,并且使得声学超常介质的实现成为可能.这两种质量密度之所以不同的物理根源就在于,在波场中复合介质中的各个成分之间有相对的运动.也就是说,隐含的假定——在长波长极限下复合介质中的各个成分必定会全体同相地运动——将不再正确,尤其是当各个成分的声学阻抗之间有较大的差异时.实验和理论显示,对于局域共振声学材料而言,动态质量密度甚至还会变成是负的.文章探讨了这一发现的物理意义,以及它在声学超常介质领域的应用.
研究快讯

自旋光电流与电流诱导的电子自旋极化——半导体自旋电子学的新进展

杨春雷, 王建农, 葛惟锟, 崔利杰, 曾一平
2007, 36(01): 7-10     全文: PDF (584 KB)   ( 下载: 2145 )
摘要
文章通过自旋光电流与Kerr效应的实验,介绍在自旋-轨道耦合的体系中,如何通过自旋注入来驱动电子的运动产生电流,又如何反过来通过电子的运动或电流在系统中产生自旋激化.实验结果表明,自旋轨道耦合不但给我们提供了对自旋的操控手段,而且还给我们提供了用非磁性材料且无外加磁场条件下作为自旋源的新途径.

通过不同烷基链取代调控喹吖啶酮分子在Ag(110)表面上的自组织结构

时东霞, 季威, 贺晓波, 高利, 程志海, 杜世萱, 庞世瑾, 高鸿钧
2007, 36(01): 11-14     全文: PDF (703 KB)   ( 下载: 2721 )
摘要
采用低能电子衍射、扫描隧道显微镜、第一性原理密度泛函理论计算以及分子力学计算,分别对不同烷基链取代的喹吖啶酮(QA)分子在Ag(110)基底上的吸附和生长进行了研究.QA和Ag基底的相互作用主要来自分子中O原子和Ag基底的共价键,它决定了分子的取向和最优吸附位置;而烷基链决定了分子吸附层的取向,QA分子间的排列可以通过烷基链的长度来调节.由此借助调节烷基链的长度,能够可控地制备具有不同物理性质的单层分子薄膜.

具有纠缠序参量的玻色-爱因斯坦凝聚体

施郁
2007, 36(01): 15-16     全文: PDF (53 KB)   ( 下载: 1947 )
摘要
对最近提出的具有纠缠序参量的玻色-爱因斯坦凝聚体作通俗简要的介绍.在这个凝聚体中,不同种原子间形成自旋纠缠的原子对,而系统就在这个纠缠对上发生玻色-爱因斯坦凝聚.

光子晶体垂直腔面发射850nm波长激光器研究

许兴胜, 王春霞, 杜伟, 赵致民, 胡海洋, 宋倩, 鲁琳, 阚强, 陈弘达
2007, 36(01): 17-19     全文: PDF (241 KB)   ( 下载: 2068 )
摘要
文章报道了国内首次研制成功的光子晶体垂直腔面发射850nm波长激光器, 实现了连续电注入激射.发现器件能否激射直接依赖于光子晶体结构参数,而激光器的阈值、输出功率、输出模式等与光子晶体的晶格常数、占空比、腔的大小等因素有关.
评述

存储器用铁电薄膜及电极材料的研究

刘治国, 李爱东, 吴迪, 朱信华, 闵乃本
2007, 36(01): 20-25     全文: PDF (729 KB)   ( 下载: 2142 )
摘要
铁电体独特的自发电极化双稳性质和非线性光学性质使其在光电子器件中得到广泛应用.为了实现器件的小型化和与微电子、光电子工艺兼容,铁电薄膜已成为一个研究热点.自发电极化的大小和取向以及外电场、缺陷和铁电薄膜/电极界面与自发电极化的交互作用决定了铁电薄膜的性质和服役行为.文章以铁电存储器和光电子器件应用为背景,选择了具有重大应用前景的Bi4-xLaxTi3O12(BLT)、SrBi2Ta2O9(SBT)、PbZrxTi1-xO3(PZT)和LiNbO3(LN)铁电薄膜以及相关的 La(Sr,Co)O3 (LSCO) 和LaNiO3(LNO)等电极材料为研究对象,研究了缺陷电荷和电畴的交互作用和它们在交变外电场中的动力学行为,探明了铁电薄膜疲劳现象的物理本质;从晶格结构与缺陷的观察研究入手,探索了材料铁电性质的起源和优化材料铁电性质的途径;从铁电薄膜/电极界面结构与性质的研究入手,寻找更有效、更稳定的电极材料与结构,从而为器件应用打下了基础;在研究外电场对铁电薄膜生长机制影响的基础上,找到了利用外电场调控铁电薄膜结构的新途径,发展了新的、与半导体器件和光电子器件工艺兼容的制膜方法.

量子绝热定理(II):近似和适用条件

李华钟
2007, 36(01): 26-31     全文: PDF (152 KB)   ( 下载: 2485 )
摘要
文章首先概述了近年国际文献中关于量子绝热近似和绝热条件的不自洽性的研究.叙述了文献中关于绝热近似不自洽性的论证和争论.然后引入文章作者的观点,从不同于国外文献的角度出发指出应当正确地理解瞬时本征函数的相位问题,从这个相位的正确处理,得出结论:(1)MS不自洽的存在,不因计及几何相位而消除;(2)量子几何相位不自洽是不存在;(3)现时的标准的绝热近似条件不是充分条件.
激光加速粒子专题

第三讲 激光在真空中加速电子

王平晓, 孔青, 霍裕昆
2007, 36(01): 32-38     全文: PDF (612 KB)   ( 下载: 1976 )
摘要
文章简要回顾了真空中激光加速电子的研究进展,着重介绍了真空俘获加速电子的动力学特点和物理机制.出现俘获加速(capture and acceleration scenario,CAS)的经典物理机制是聚焦激光束的衍射效应导致光波沿俘获电子轨迹的有效相速度减慢,以致电子有可能被长时间俘获在加速相位中并从激光场获得足够多的能量.CAS出现需要的入射动量的相空间不小,而且在实验上可以达到.此外,最佳入射动能对激光强度并不敏感,在小角入射时大约在10—20MeV.研究发现,CAS出现需要的激光场强相当高,电子获得的能量在电子进入CAS通道时急剧上升.此外文章还介绍了有质动力加速模型的特点和机制、附加磁场的加速机制.

第四讲 超强激光脉冲与等离子体相互作用中高能离子的产生

李玉同, 徐妙华, 张杰
2007, 36(01): 39-45     全文: PDF (299 KB)   ( 下载: 2274 )
摘要
近几年来,由于高功率激光技术的不断发展,利用超强激光脉冲与等离子体相互作用产生高能离子束的研究得到了极大推动.实验和理论模拟均发现,在超强激光脉冲与等离子体相互作用过程中,可以产生高亮度、小尺寸、方向性好的高能质子束和高能重离子束.这种基于超强激光的高能离子源在先进离子束成像技术、惯性约束聚变混合“快点火”、新型台面离子加速器以及医疗等方面都有很诱人的应用前景.文章主要介绍了超强激光与固体靶相互作用中高能离子束(尤其是质子束)的加速机制、高能离子束特性、常用测量方法及其潜在应用,并对最新的研究进展进行了简单介绍.
医学物理学专题

国际医学物理学的新发展

谢楠柱
2007, 36(01): 46-50     全文: PDF (133 KB)   ( 下载: 1883 )
摘要
文章评述了国际医学物理学近60年的新发展,着重介绍了数字影像物理学和放射治疗物理学的新进展及其对临床应用高新医疗器械的重要作用,并谈及国际医学物理学的新发展对中国医学物理学发展的启示.

中国医学物理学的过去、现在与未来

胡逸民
2007, 36(01): 51-54     全文: PDF (145 KB)   ( 下载: 1533 )
摘要
医学物理(medicalphysics,MP)是把物理学的原理和方法应用于人类疾病的预防、诊断、治疗和保健的一门交叉学科,是物理学与医学实践相结合的一门独立的分支学科.它是研究人类疾病诊、治过程中的物理现象,并用物理方法表达这种现象.医学物理包括放射肿瘤物理(radiation oncology physics, ROP)、医学影像物理(medical imaging physics, MIP)、核医学物理(nuclear medicine physics, NMP),其他非电离辐射如核磁、超声、微波、射频、激光等物理因子在医学中的应用,和保健物理(health physics, HP)等分支内容.医学物理学和生物医学工程学(biomedical engineering,BME)是一对栾生的兄弟学科,分别从物理学的角度(前者)和工程学的角度(后者)研究人类疾病诊断、治疗及健康保健过程中的生命现象和采取相应的物理措施和工程手段.医学物理学与物理医学(physical medicine, PM)是完全两个不同的概念,前者是物理学的分支,后者是医学的分支.自上世纪60年代以来,中国医学物理学有了很大的进展,推动了中国现代放射肿瘤学、核医学和医学影像学的发展; 成立了自己的学术组织,并成为国际医学物理组织(IOMP)的成员国组织.随着中国逐步奔入小康社会,为适应人民大众对健康的需求和现代化医院发展的需要,中国医学物理应该加快发展.

我国医学物理工作者的任务

包尚联
2007, 36(01): 55-58     全文: PDF (108 KB)   ( 下载: 1618 )
摘要
医学中的物理学问题涉及把物理学的概念、理论和方法应用于人类疾病的预防、诊断、治疗和康复的全过程.因此,由物理学和医学结合而形成的医学物理学科必须按照一个一级学科规范要求做出定义,使得这个专业的学生能够在与其他学科大体相当的时间内完成学业,成为这方面的专门人才.世界上50多年来形成并快速发展的医学物理学科已经定义了自己的学科范围和内容,人们可以从中获得启发.现在世界医学物理学的主流仍然是医学影像物理学和肿瘤放疗物理学,但是物理学的各个分支学科都已经和正在形成与医学结合的新的发展方向. 很多新技术,例如超声技术、激光技术、纳米材料技术、电磁波技术、磁共振技术、同位素技术、光源和射线探测技术等等,也都是医学物理学科中广泛使用的关键技术.文章从医学的需求角度,把医学中的物理问题归纳为诊断、治疗、医疗装置和医学软件四个方面,并由此分析了医学物理工作的任务.
前沿进展

晶界内耗的研究

孔庆平, 蒋卫斌, 石云, 崔平, 方前锋
2007, 36(01): 59-62     全文: PDF (331 KB)   ( 下载: 1724 )
摘要
晶界内耗是中国科学家葛庭燧开创的一个研究领域.以往晶界内耗的研究主要是用多晶试样进行的.最近作者用不同取向差的双晶试样研究了单个晶界的内耗,取得了一些新的结果.文章综述了研究晶界内耗的意义以及新近的进展.

单光束飞秒激光诱导微纳周期结构的现象与机理

王丽, 丁婷, 邱建荣
2007, 36(01): 63-67     全文: PDF (811 KB)   ( 下载: 1657 )
摘要
飞秒激光具有超快和超强(聚焦后局域电场达到1010 V/cm,相当于氢原子的库仑场强)的特点,因此它与材料发生相互作用时会产生多光子吸收、多光子电离、自聚焦等非线性效应.文章介绍最近发现的单光束飞秒激光在物质内部诱导自组装纳米光栅,沿光束传播方向排列成行的纳米周期孔洞结构以及材料表面诱导纳米周期结构等新现象,并对这些现象的机理作了阐述.

THz光谱技术在炸药及其相关材料检测中的应用进展

胡颖, 张存林, 郭澜涛, 王晓红
2007, 36(01): 68-72     全文: PDF (478 KB)   ( 下载: 1638 )
摘要
太赫兹(THz)光谱技术近年来在航空航天、生命科学、安全检测等领域的应用进展迅速.由于许多炸药及其相关材料在THz波段具有特征吸收,许多非金属、非极性材料对THz 波是透明的,且THz波具有低能性,THz光谱技术在安检中具有巨大的应用潜力.文章介绍了国际上THz光谱技术在炸药及其相关材料研究中的现状和进展及文章作者在炸药及其相关材料THz光谱研究方面的成果,讨论了THz技术应用于安全检测领域面临的挑战.
人物

视野,决定飞翔的高度——与王中林“面对面”谈科研

王进萍
2007, 36(01): 73-77     全文: PDF (109 KB)   ( 下载: 9309 )
摘要
王中林博士,美国佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)终身教授、校董事讲席教授, 佐治亚理工学院工学院杰出讲席教授, 佐治亚理工学院纳米结构表征和器件制造中心主任,中美联合的北京大学工学院先进材料和纳米技术系主任, 美国物理学会Fellow, 美国科学发展协会(AAAS)Fellow.曾荣获美国显微镜学会1999年巴顿奖章,佐治亚理工学院2000年和2005年杰出研究奖,2005年Sigma Xi 学会持续研究奖,2001年S.T.Li奖金.在国际一流刊物上发表了440篇论文(其中9篇发表在美国Science和英国Nature),55篇综述和书章节文章,10项专利,4本专著和15本编辑书籍. 在笔者的再三邀请下,11月中旬的一个星期六上午,王中林教授来到《物理》编辑部,接受了本刊的采访.
中国物理学会通讯

中国物理学会2007年活动计划


2007, 36(01): 78-79     全文: PDF (48 KB)   ( 下载: 10223 )
摘要
科学基金

2006年物理科学一处评审工作综述

张守著, 倪培根, 丘志仁
2007, 36(01): 80-85     全文: PDF (117 KB)   ( 下载: 10589 )
摘要
2007年国家自然科学基金的各项评审工作已经基本结束,现借《物理》期刊,将物理科学一处评审情况综述报告呈送相关专业的广大物理学家,并对所有关心和支持我们工作的各位专家表示衷心的感谢,也希望该总结能对下一年度拟在本科学处申报项目的专家有一定参考意义.
书评和书讯

2006年度值得推荐的物理学新书


2007, 36(01): 86-88     全文: PDF (306 KB)   ( 下载: 9469 )
摘要
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