物理

物理--2011, 40 (11) 发布日期: 2011-11-20

在高压作用下,物质内部的原子间距会缩短,电子价带和导带会相应展宽.因此,学术界普遍认为,在高压条件下,绝缘体(或半导体)会转变为金属,而金属的金属性会增强.我们的理论与实验研究发现,在超高压条件下,金属性极好的钠竟然转变为“透明暠的宽带隙绝缘体(见封面下图),这一发现有违传统高压思想,为发现新的高压理论提供了知识储备(参见马琰铭等.Nature,2009,458:182).绝缘体钠具有简单而独特的双六角密堆结构(见封面中图),钠原子的芯电子云之间发生了高度重叠,价电子受芯电子的排斥全部局域到了晶格间隙(见封面),失去了自由电子的特性,金属钠转变为绝缘体钠.
(吉林大学超硬材料国家重点实验室马琰铭)

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评述

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金属玻璃研究简史

汪卫华
2011, 40(11): 701-709 全文:

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摘要

金属玻璃的发明和研究已经整整50年了.半个世纪以来，金属玻璃不但成为性能独特的新材料，同时也是研究材料科学和凝聚态物理中一些重要问题的模型体系.金属玻璃的研究已经成为凝聚态物理的一个重要分支.文章简要介绍了金属玻璃的研究历史以及最新的进展，并扼要介绍了这门学科的发展前景.

能源材料专题

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热电材料研究中的基础物理问题

史迅, 席丽丽, 杨炯, 张文清, 陈立东
2011, 40(11): 710-718 全文:

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摘要

热电转换技术主要包括利用半导体材料的泽贝克（Seebeck）效应将热能直接转化成电能和利用佩尔捷（Peltier）效应直接将电能转化成热能.文章简单回顾了热电转换材料中的物理效应及相关研究进展，重点介绍了常规热电材料（即窄带半导体）中的一些基本物理问题，其中包括一个好的热电材料应该具有的特性，以及提高半导体材料的电导率和泽贝克系数，降低热导率的物理机制和方法.文章还介绍了近年来电子晶体-声子玻璃类材料以及低维热电材料等热点问题的研究进展.最后还简单讨论了非常规热电材料的研究现状与趋势.

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块体热电材料的研究进展

张成毅, 陈玉标, 陈玲
2011, 40(11): 719-725 全文:

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摘要

文章重点介绍了现役热电材料（Bi2Te3, PbTe, SiGe）、常见结构类型（方钴矿型，笼合物型，Half-Heusler合金型，钠钴氧型和Zn4Sb3型）热电材料及新颖晶体结构类型的热电材料的晶体结构、热电性能、热电性能优化等方面的最新研究进展.

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染料敏化太阳能电池器件的研究进展

周娜, 张一多, 孙惠成, 秦达, 罗艳红, 李冬梅, 孟庆波
2011, 40(11): 726-733 全文:

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摘要

染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells, DSCs)作为一种新型的薄膜太阳能电池，是目前光伏电池领域的一个研究热点.文章首先介绍此类电池的基本结构、工作原理、影响电池性能的关键材料及其最新研究进展，而后重点分析了器件集成的设计模式，并对各种模式的研究进展与存在的问题进行了探讨.

前沿进展

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大气压冷等离子体射流研究进展

江南, 曹则贤
2011, 40(11): 737-741 全文:

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摘要

有许多种方法可用于在大气中产生等离子体射流，冷等离子体（离子温度在室温附近）射流即是其中的一种.近年来，人们发现氦气或其它惰性气体通过毛细管介质阻挡放电形成的冷等离子体射流具有类似子弹的传输特性，在有机材料表面改性、等离子体医学等领域获得了广泛的应用.通过专门设计的一系列实验，我们逐渐揭示了其产生机理，并深入研究了传输特性.文章简要介绍近年来我们所做的有关大气压冷等离子体的实验过程以及获得的一些重要结论.在对这种等离子体深入了解的基础上，作者还开发了一种新装置，该装置的最大特点是既利用了氦气在辅助放电方面的特性，又不消耗这种昂贵的资源；并且它还特别适合于在臭氧层修复、等离子体医学等方面的应用.

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自旋Seebeck效应简介

孟庆宇, 赵宏武
2011, 40(11): 742-745 全文:

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摘要

自旋电子学作为一个新兴的学科，是未来电子学发展的重要方向之一.而近年来发现的自旋泽贝克（Seebeck）效应则为自旋电子学的研究提供了不少新现象.文章通过对自旋Seebeck效应的一些科研进展的介绍，较详尽地阐明了自旋Seebeck效应的定义和常用的利用逆自旋霍尔（Hall）效应来进行观测的机制与方法，并对不同种类材料中的自旋Seebeck效应及其可能的成因进行了分析介绍.

Physics Today 攫英

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漫游反应：第三种路径

孟胜, 任俊
2011, 40(11): 746-747 全文:

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摘要

物理学史和物理学家

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朗之万在华足迹记

李艳平, 王贞
2011, 40(11): 748-754 全文:

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