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物理  
  物理--2013, 42 (07)   发布日期: 2013-07-12

水生植物的超疏水结构 
        水生植物演化出了许多独特的应对水的智慧。它们既能充分利用水环境以获取生存的资源,同时又发展出极端疏水的结构。图中所示为迷你水芙蓉(pistia stratiotes) 的叶子,叶上布满毛状体(trichome,长度约为800 μm,底部直径约80 μm,一般6—10 节)。叶子上表皮以及毛状体的表面都覆盖有一层疏水的蜡质层,毛状体的密度约为20/mm2。水滴附着在叶片表面时,毛状体阻止了水滴与叶片底面的接触,空气被压缩在毛状体缝隙之间,从而使得叶片表现出Cassie 超疏水状态,其上的水珠因而呈几乎完美的球形。 
(中国科学院物理研究所张文彬、江南、曹则贤供稿)

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评述

大尺度介观电学输运在纳米结构石墨烯中的实现 Hot!

张海婧,沈平
2013, 42(07): 456-467     全文: PDF (2968 KB)   ( 下载: 1790 )
摘要

Anderson局域化是量子波动性导致的最重要的物理现象之一。Anderson局域化理论原是对电子体系提出的, 但是由于电子波动性只在很小的范围内(即相位相干长度内)有效, 使得Anderson局域化的观测成为一个难点。在文章中, 作者报道了在纳米结构石墨烯中首次观测到的二维Anderson强局域化现象。更重要的是作者找到了使电子相位相干长度增长至少一个量级的方法, 使得电子的相位可以更容易地被操控。作者用尺寸标度方法得到三组局域化长度分别为1.1, 2.0和3.4 μm。局域化长度随磁场的变化和理论预测符合得非常好。大尺度介观电学输运, 表现为并行于二维变程跳跃电导的另一通道。低温下(T<25 K)观测到费米能级附近存在的库仑准能隙抑制了电子与电子间的非弹性散射, 从而使得相位相干长度增长到10 μm。

宇宙中的元素合成专题

原子核天体物理简介 Hot!

钱永忠
2013, 42(07): 468-483     全文: PDF (4008 KB)   ( 下载: 2177 )
摘要

文章对原子核天体物理这一门重要交叉学科作了简单的介绍,并以一批获得诺贝尔物理奖的成果为线索,重点描述了大爆炸宇宙学、太阳中微子、恒星演化及其终点以及原子核物理与元素的起源等方面的进展与挑战。

核天体物理实验研究 Hot!

何建军,周小红,张玉虎
2013, 42(07): 484-495     全文: PDF (3038 KB)   ( 下载: 1640 )
摘要

研究微观世界的核物理与研究宏观世界的天体物理自然融合形成了前沿交叉学科——核天体物理。核天体物理的主要研究目标是应用核物理的知识和规律来阐释宇宙演化进程中化学元素合成及演化过程、时间标度、天体环境和天体场所,来说明恒星中核燃烧产生的能量及其对恒星结构和演化的影响,来认识致密天体的结构和性质。文章阐述了核天体物理研究的意义和现状,介绍了有关基本概念和天体网络模型所需的核物理输入量以及广泛应用的一些实验方法,同时扼要地分析了利用国内大科学装置开展核天体物理研究的可行性。最后对未来我国深地科学与工程实验室的建设前景做了展望。

大爆炸核合成与宇宙背景中微子 Hot!

曹云,邢志忠
2013, 42(07): 496-504     全文: PDF (3155 KB)   ( 下载: 1632 )
摘要

文章基于大爆炸宇宙学描述了发生于宇宙早期的中微子退耦与轻核素合成事件。退耦后的中微子形成宇宙的背景之一。文章介绍了几种探测宇宙背景中微子的方法,侧重于利用β衰变核俘获超低动能的中微子。

天体环境下快中子俘获过程相关的核物理 Hot!

李竹,孙保华,孟杰
2013, 42(07): 505-514     全文: PDF (3853 KB)   ( 下载: 1663 )
摘要

在人类历史上,曾经吸引无数哲学家、天文学家思考的一个问题是“我们从哪里来”。现代的科学研究揭示了一个答案:恒星。恒星产生了构成生命的主要元素,如碳、氧、氮、硫等,但是比铁更重的元素,如金、铂、铀等,却无法在恒星内部产生。由于原子核物理实验与天文观测技术的限制,这些重元素的起源仍有许多不确定性。文章主要探讨重元素起源的一个重要合成机制——快中子俘获过程,以及相关的原子核物理观测量,如原子核质量、半衰期、中子俘获截面和裂变等,并回顾最新的实验和理论进展。

前沿进展

铁基材料KxFe2-ySe2中一种可能的超导基态相K2Fe7Se8的发现 Hot!

丁夏欣,闻海虎
2013, 42(07): 515-519     全文: PDF (2982 KB)   ( 下载: 1708 )
摘要

铁基超导体的发现开启了探索超导材料的新一轮热潮。最新发现的铁基超导体KxFe2-ySe2有着许多不同寻常的性质。此材料中明显存在相分离,材料中主要的部分是具有反铁磁性质的绝缘相K2Fe4Se5,,超导相只占少量体积。但是超导相在物理上很重要,因为根据理论计算,该材料中不存在空穴型费米面,这样该领域中被广泛接受的S±; 配对图像似乎受到挑战。相分离的存在致使此材料中相关研究的难度非常大。该文介绍了此材料中超导相的探索和研究,确认了此材料的超导相是以三维网络状的细丝形态存在,并提出超导的母体相可能是每8个Fe位置有一个Fe空位形成的√8× √10这种有序平行四边形结构,称为K2Fe7Se8相。

Physics Today 攫英

超连续光源

译者:朱星
2013, 42(07): 521-522     全文: PDF (1878 KB)   ( 下载: 1982 )
摘要

对发光二极管效率跌落的探讨

译者:黄畇
2013, 42(07): 523-523     全文: PDF (1732 KB)   ( 下载: 1327 )
摘要
物理学咬文嚼字

印迹与轨道

曹则贤
2013, 42(07): 524-526     全文: PDF (1776 KB)   ( 下载: 1746 )
摘要

Trace (track,trail),orbit,trajectory,locus 是常见的数学、物理概念,在汉语中都被随意地翻译成(轨)迹、轨道,难免会带来一些误解。轨道之有无,也是物理学曾为之纠结过的问题。

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