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

基于变换光学理论的磁能收集器
欧洲物理学家采用变换光学理论设计了一种磁超材料圆柱形壳体结构,该结构能对静磁场在空间的能量分布进行调控。通过设置壳体结构内部的磁导率张量为强各向异性,使处于壳体内部的磁感应强度和磁场强度的方向始终垂直,这样壳体本身并不含有磁能。所以,该壳体能把外磁场在其中的这部分能量转移到壳体中心的自由空间处,使中心的磁能密度急剧增加。或者反过来,它能把处于中心的磁偶极子在其内部产生的磁能排斥到壳体外面(图中所示情况)而使该磁偶极子的磁矩增加。由于该项技术能改变静磁场在空间的能量分布,所以可应用于医学、磁传感器和无线能量传输等领域。相关结果发布在PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2012,109:263903,封面图片由该文通讯作者Alvaro Sanchez 提供,封面故事由清华大学材料学院郭云胜供稿。

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评述

磁共振波谱与成像技术 Hot!

蒋卫平,王琦,周欣
2013, 42(12): 826-837     全文: PDF (5490 KB)   ( 下载: 1649 )
摘要

文章简要介绍了核磁共振的基本原理,详细阐述了液体核磁共振在蛋白质结构、功能和动力学等方面的研究进展,论述了增强固体核磁共振分辨率的方法及其应用,讲述了磁共振成像的原理并综述了不同磁共振成像方法的应用研究进展,并对核磁共振的发展作了展望。

太赫兹技术与应用专题

太赫兹亚波长人工结构传感应用 Hot!

田震,谷建强,韩家广,J. F. O' Hara,张伟力
2013, 42(12): 838-845     全文: PDF (2738 KB)   ( 下载: 1258 )
摘要

近年来,太赫兹科学技术在快速发展,它在毒品、爆炸物、有毒危险品等安全检查及反恐怖方面展现出独特的应用前景。常用的自由空间太赫兹时域光谱技术,尽管具有很多优越性和良好的应用前景,但影响其性能提高和进一步推广应用的一些实际问题仍然存在,如对光斑尺寸和样品体积、质量要求等。近年来,随着亚波长人工结构(包括超材料和表面等离子激元器件)的出现,为该问题的解决提供了新的契机。文章综述了作者在太赫兹亚波长人工结构器件传感应用所开展的一系列研究工作,其中包括薄膜材料传感、不同标号汽油传感以及同位素传感等,显著地提高了被测物质的探测灵敏度,同时降低了对被测物质的体积、质量要求,实现了高灵敏、微量物质传感,为太赫兹安全检查及反恐怖应用提供了技术借鉴。此外,文章还介绍了太赫兹亚波长人工结构传感器件未来的发展前景和面临的挑战。

太赫兹雷达技术研究进展 Hot!

冯伟,张戎,曹俊诚
2013, 42(12): 846-854     全文: PDF (3893 KB)   ( 下载: 1874 )
摘要

文章介绍了太赫兹技术的发展和研究现状,概述了太赫兹波的主要特性,着重论述并举例分析了太赫兹波在雷达探测系统中的应用。太赫兹雷达具有优越的反隐形能力,很高的距离分辨率,超大信号带宽,较强环境适应能力,低截获率,强抗干扰性和穿透等离子体能力等诸多优点,在军事上有很强的应用前景,对国防和国家安全具有重要的应用价值。

油气资源的太赫兹光谱检测与评价 Hot!

金武军,赵昆
2013, 42(12): 855-861     全文: PDF (3801 KB)   ( 下载: 1281 )
摘要

油气资源作为重要的战略资源,对于国家的经济和社会的可持续发展具有十分重要的意义。石油天然气工业目前面临的诸多困难和挑战对现有的科学技术和方法提出了更高的要求。太赫兹技术作为一项新兴的探测和表征技术,已经从最初的石油化工产品的检测逐步渗透到油气勘探与评价、油气开采与检测等油气领域的中上游环节,显示出良好的应用前景,其在石油天然气工业中的产业化推广和应用值得大家期待。

前沿进展

新型CZT半导体X射线和g射线探测器研制与应用展望

查钢强,王涛,徐亚东,介万奇
2013, 42(12): 862-869     全文: PDF (3222 KB)   ( 下载: 1600 )
摘要

CdZnTe(CZT)半导体是一种性能优异的室温X射线和γ射线探测材料,在环境监测、医学诊断、工业无损检测、安全检查、空间科学等众多领域有广泛的应用前景。文章简要介绍了CZT探测器的基本工作原理和性能评价指标,阐述了CZT晶体物理性能对CZT探测器性能的影响规律和CZT探测器的模拟与设计方法。CZT半导体探测器的应用与发展前景广阔,为此需要重点开展高质量、低成本的CZT晶体生长研究,CZT探测器的设计与制备以及辐射探测整机系统的设计与开发。

研究快讯

铪烯:一种基于过渡金属元素的新型二维原子晶体材料 Hot!

李林飞,王业亮,高鸿钧
2013, 42(12): 870-872     全文: PDF (2907 KB)   ( 下载: 1357 )
摘要
实验技术

氮掺杂Sb2Te3相变材料的脉冲激光沉积法制备与性能研究

秋沉沉,张昕,周乾飞,吴晓京
2013, 42(12): 873-880     全文: PDF (2995 KB)   ( 下载: 1178 )
摘要

Sb2Te3(ST)薄膜虽然具有高结晶速度和低结晶温度(~132℃)等优点,但由于复位电压过高,无法直接用于制备相变存储器件。文章作者尝试使用脉冲激光沉积法(PLD)制备了氮掺杂的Sb2Te3薄膜。用原子力显微镜(AFM)对此薄膜进行测试的结果表明,脉冲激光沉积法制备的生成态ST薄膜和氮掺杂ST薄膜表面粗糙度分别为0.12 nm和0.58 nm,表面较为平整。研究表明,PLD法制备的氮掺杂ST薄膜具有更好的组分稳定性,可显著提高薄膜低阻态电阻值,降低复位功耗,氮掺杂量在6 at%的ST薄膜的置位电压和复位电压适中,显示出较好的综合性能。

Physics Today 攫英

一位资深记者眼中的科学进展

朱星
2013, 42(12): 881-882     全文: PDF (1312 KB)   ( 下载: 1161 )
摘要

标准模型的伟大胜利——预言电子磁矩到万亿分之一的精度

王青
2013, 42(12): 883-883     全文: PDF (1333 KB)   ( 下载: 1230 )
摘要
物理学史和物理学家

预则为谋理论先行——忆钱三强先生组织领导我国氢弹理论预研两三事

萨本豪
2013, 42(12): 884-886     全文: PDF (1796 KB)   ( 下载: 1174 )
摘要
物理学漫谈

谈谈上帝粒子——2013年诺贝尔物理学奖

潘国驹
2013, 42(12): 887-887     全文: PDF (1106 KB)   ( 下载: 1320 )
摘要
书评和书讯

三本物理名词书

戴念祖
2013, 42(12): 888-888     全文: PDF (1395 KB)   ( 下载: 1222 )
摘要
读者和编者

更正


2013, 42(12): 890-890     全文: PDF (1310 KB)   ( 下载: 969 )
摘要

2013 年第42 卷第1—12 期总目次


2013, 42(12): 894-894     全文: PDF (2687 KB)   ( 下载: 1101 )
摘要
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