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物理  
  物理--2020, 49 (12)   发布日期: 2020-12-12

封面故事:2020年11月24日凌晨4时30分,在中国文昌航天发射场,长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器,开启了我国首次地外天体采样返回之旅。此行,“嫦娥五号”探测器将从以前人类探测器都不曾到过的地方,携带约2公斤月壤返回地球,这无疑将成为数十年来人类从地外天体带回的数量最大的一批样本,也使得它成为迄今为止最复杂、难度最大的任务之一。月球是距离地球最近的天体,随着人类探索未知的脚步不断扩展,它必然成为人类踏足并且充分了解的第一站。而中国从事深空探索的目的,既是为了满足人类与生俱来的好奇心,更是为了探索人类长远发展的出路。“嫦娥五号”的发射奠定了中国在航天领域的又一成就,将继续推进人类探索宇宙奥秘的新篇章!(供图:杜仁杰)

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评述

黑洞信息佯谬 Hot!

阮善明,安宇森,李理
2020, 49(12): 797-805     全文: PDF (2927 KB)   ( 下载: 1383 )
摘要

黑洞信息佯谬作为理论物理领域最著名的问题之一,长期以来一直被认为是研究量子引力的重要途径。黑洞信息佯谬的一个核心问题是给出在黑洞蒸发过程中的佩奇曲线行为。近一年,对该问题的研究迎来了突破性进展。研究人员第一次在半经典引力框架下实现了对佩奇曲线的计算,表明黑洞在蒸发过程中信息可以被释放出来,不存在信息丢失问题。文章将按照历史发展的顺序,对黑洞信息佯谬这一重要问题以及最新进展进行介绍,包括霍金辐射、佩奇曲线、全息原理、广义熵、量子极端面和量子极端孤岛等重要内容。

磁性拓扑材料专题

磁性外尔半金属材料研究现状与展望 Hot!

周丽琴,徐远锋,翁红明,方忠
2020, 49(12): 807-816     全文: PDF (4152 KB)   ( 下载: 2009 )
摘要

外尔半金属是拓扑半金属家族中的一员。理想的外尔半金属费米面附近有且仅有非简并价带和导带形成的孤立能带交叉点,其低能激发准粒子可以用描述手性外尔费米子的外尔方程来刻画。在三维固体中形成外尔半金属态需要破缺时间反演、中心反演以及它们的组合对称操作。外尔点(即能带交叉点)具有拓扑稳定性和确定的手性或磁荷,且左右手性外尔点需成对出现。非磁性外尔半金属TaAs家族材料的发现,使得研究具有手征性的电子态,及其导致的新物性、新现象成为可能。与非磁性外尔半金属相比,磁性外尔半金属可以仅仅具有一对外尔点,是最简单的外尔半金属,有利于物理机理的分析。磁性外尔半金属可用于实现具有本征磁性的量子反常霍尔效应,提供了通过外磁场来调控外尔点及其相关效应的新手段。文章介绍了磁性外尔半金属的理论模型、拓扑数计算等基本原理,简要回顾了一些典型材料的理论计算和实验研究进展,并介绍了磁性拓扑量子化学理论和磁性拓扑材料的高通量计算,最后讨论了磁性外尔半金属的发展前景和未来的研究方向。

反铁磁拓扑绝缘体与轴子绝缘体——MnBi2Te4系列磁性体系的研究进展 Hot!

占国慧,王怀强,张海军
2020, 49(12): 817-827     全文: PDF (3807 KB)   ( 下载: 1781 )
摘要

拓扑物质态是21世纪以来凝聚态物理领域最重要的前沿课题之一。它不仅深化了人们对宏观量子物质态的认识,同时也具有极大的潜在应用价值。目前,非磁性拓扑物质态的研究已经较为完善,而磁性拓扑物质态的研究仍处于初始阶段。近两年来,以MnBi2Te4系列体系为代表的本征磁性拓扑绝缘体的出现,迅速掀起了磁性拓扑绝缘体的研究热潮。文章从拓扑物质态的基本理论出发,介绍了近期反铁磁拓扑绝缘体方面的一些重要研究进展,着重阐述了MnBi2Te4系列的反铁磁拓扑绝缘体、静态轴子绝缘体以及动态轴子绝缘体,并对磁性拓扑绝缘体的下一步研究进行了展望。

从磁性掺杂拓扑绝缘体到内禀磁性拓扑绝缘体——通往高温量子反常霍尔效应之路 Hot!

何珂
2020, 49(12): 828-836     全文: PDF (23507 KB)   ( 下载: 1419 )
摘要

量子反常霍尔效应被认为是已知的拓扑量子效应中最有希望获得广泛实际应用的一个。阻碍其应用的主要障碍是其很低的实现温度。文章介绍了在磁性拓扑绝缘体中量子反常霍尔效应的机理和决定其实现温度的因素,回顾了过去几年在提高量子反常霍尔效应实现温度方面的研究进展,尤其是最近内禀磁性拓扑绝缘体MnBi2Te4的相关工作。在此基础上提出在磁性拓扑绝缘体系统中进一步提高量子反常霍尔效应温度的路线图。

前沿进展

磁霍普夫子及其三维自旋动力学研究 Hot!

刘艺舟,韩秀峰
2020, 49(12): 839-847     全文: PDF (4254 KB)   ( 下载: 1229 )
摘要

磁霍普夫子是一类新兴的三维磁拓扑孤子,具有精妙的三维自旋拓扑结构,可以展现丰富新奇的物理特性。随着最近磁霍普夫子研究的兴起,三维拓扑孤子相关的研究也进入了一个新的阶段。文章将简要介绍如何在固体磁性系统中实现稳定的磁霍普夫子,同时针对一个最简单的霍普夫子自旋结构,讨论其有趣的三维自旋动力学特性,为今后进一步研究霍普夫子和推进三维拓扑自旋电子学的发展抛砖引玉。

物理攫英

英国物理学会的百年变迁

姬 扬 编译
2020, 49(12): 848-850     全文: PDF (2641 KB)   ( 下载: 1031 )
摘要
1920年,英国物理学会(Institute of Physics,IOP)成立。当时,一系列惊人的发现和激进的思想正在颠覆经典物理学的有序世界。量子理论成为理解原子世界秘密的最令人困惑但最有希望的方法,而爱因斯坦的广义相对论震惊了科学界——爱丁顿在日全食考察中刚刚获得了光线在引力场中弯曲的第一个证据。

原子核光学钟

周书华 编译
2020, 49(12): 851-851     全文: PDF (532 KB)   ( 下载: 1262 )
摘要
现今最精确的钟,以原子在光学波段的超窄电子跃迁所确定的频率为标准。光学原子钟的精度为1018分之一,也就是说,这些钟在宇宙年龄那么长的时间内只会差1秒。原则上,更精确的钟可以使用核跃迁代替电子跃迁。由于原子核比原子的电子壳小得多,这样的“核光学钟”预计对外界的扰动更不敏感。
物理学漫谈

量子点电致发光的黎明

邓云洲,金一政
2020, 49(12): 852-857     全文: PDF (2355 KB)   ( 下载: 1385 )
摘要
电致发光——通过电激发半导体材料将电直接转化为光——使得人类用一种前所未有的高效、便捷、自如的方式去“产生”和“操控”光。发光二极管(LED)带来的固态照明革命,便是电致发光改变日常生活的绝佳例子。
物理学史和物理学家

缅怀戴元本先生

吴岳良,刘金岩
2020, 49(12): 858-862     全文: PDF (1762 KB)   ( 下载: 1231 )
摘要
戴元本先生是中国著名的理论物理学家,积极推动了量子场论和粒子物理理论在中国的发展。转眼间,戴先生离开我们两个多月了,但他的音容笑貌犹在。本文主要介绍戴先生的求学经历、学术研究和影响,以及他对中国科学院理论物理研究所发展所作的贡献,展现他的严谨学风和高尚品德,缅怀他对中国理论物理学发展的重要贡献,以寄托我们对戴先生的怀念。
谈书说人

谈书说人之三:一桩未曾预料到的官司揭开的真相(中)

刘寄星
2020, 49(12): 863-866     全文: PDF (2438 KB)   ( 下载: 966 )
摘要
乌克兰物理技术研究所是1928年开始筹建,1930年建成的。当年列宁格勒物理技术研究所所长阿布拉姆·约飞从发展苏联物理学研究以为国家工业化服务的宏伟目标出发,提出除了莫斯科和列宁格勒之外,还应当在苏联各地建立由多个物理技术研究所组成的网络,得到政府批准。
中国物理学会通讯

关于推荐及评选2020—2021年中国物理学会周培源、谢希德、萨本栋物理奖的通知

中国物理学会
2020, 49(12): 867-868     全文: PDF (779 KB)   ( 下载: 850 )
摘要
关于推荐及评选第十三届周培源物理奖的通知
第八届中国物理学会谢希德物理奖(女物理工作者)推荐及评选通知
第二届中国物理学会萨本栋应用物理奖推荐及评选通知
总目录

2020年第49卷第1-12期总目次

《物理》编辑部
2020, 49(12): 869-874     全文: PDF (531 KB)   ( 下载: 1081 )
摘要
2020年第49卷第1-12期总目次
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