物理
引用检索 快速检索
微信
编辑部信息
· 《物理》著作权使用声明
· 关于签署《中国科协所属全...
· 《物理》有奖征集封面素...
· 订阅《物理》得好礼
· 庆祝《物理》创刊四...
更多»  
海外物理新闻
· 有关原初黑洞的故事
· 时间晶体:一种新物态的探...
· 大规模计算产生巨量碳足...
· “传声筒”连接两个离子
· 重力测量进入量子时代
更多»  
书评和书讯
· 新书推荐:《云端脚下》
· 2020年度值得推荐的物...
· 新书推荐《相对论-少年版...
· 一本教会研究生光学设计的...
· 新书推荐《惊艳一击》
更多»  
展会信息
· 揭秘精密光学展&摄像头技...
· LEAP Expo 20...
· 激光加工迎来智能新时代
· 非工业行业买家团慕名共赴...
· 机器视觉在现代包装工业中...
更多»  
招 生 招 聘
· 2022年第6期招生招聘
· 2022年第5期招生招聘
· 2022年第4期招生招聘
· 2022年第3期招生招聘
· 2022年第2期招生招聘
更多»  
物理  
  物理--2022, 51 (4)   发布日期: 2022-04-12

封面故事:随着深空探索和卫星导航对测量精度要求的不断提升,世界各国都在计划将空间原子钟替换为光钟。作为世界上最强的时间频率测量平台,锶原子光晶格钟成为重要的候选者。然而阻碍其走向太空的重要因素之一,即是如何在没有重力的环境下,压制浅晶格间量子隧穿导致的谱线展宽。近日,常宏研究员领导的中科院国家授时中心—重庆大学锶光钟研究团队结合量子模拟的弗洛凯设计技术,通过周期性驱动晶格激光,成功地在浅晶格中将千赫兹级谱线压窄到赫兹级别,从而在国际上首次实现非重力压制下的浅光晶格赫兹窄谱。该成果对我国部署中的高性能空间站载光钟具有重要的科学意义。该工作发表于Phys. Rev. Lett.,2022,128:073603。(封面设计:孙光磊)

选择 | 输出到EndNote
评述

涌现于交叉科学的新方向——活性物质 Hot!

张何朋,施夏清,杨明成
2022, 51(4): 217-227     全文: PDF (16987 KB)   ( 下载: 1610 )
摘要

活性物质是一类由自驱动个体组成的非平衡系统,存在于从宏观到微观的各个尺度,典型例子包括动物群落、细胞组织、微纳米机器、分子马达等。活性物质的组成个体可以通过消耗局域存储的自由能打破细致平衡、实现自驱动运动,同时通过相互作用形成众多的集体行为,比如自发流动、无序—有序相变、运动的拓扑缺陷等。文章聚焦活性物质的集体行为,从理论和实验的角度揭示这些行为的形成机制和非平衡特征,并讨论活性物质研究在生物、数学和工程等学科中的影响和可能应用。

高压物理专题

大腔体静高压技术的发展及应用 Hot!

李帅锜,贺端威,张佳威
2022, 51(4): 228-238     全文: PDF (10246 KB)   ( 下载: 1558 )
摘要

大腔体静高压技术在现代工业和高压科学研究中具有基础性的重要意义,已被广泛应用于工业和科研领域,如超硬材料的合成、凝聚态物质在高温高压极端条件下的行为与物性研究等。经过逾半个世纪的不懈努力,以国产铰链式六面顶压机为代表的大腔体静高压技术与设备取得了长足的发展和丰硕的成果,改变了长期以来我国大腔体静高压技术落后于国外的局面。文章以四川大学高压科学与技术实验室为例,对我国大腔体静高压技术及装置从起步研制到世界领先的发展历程和技术特点进行了介绍。同时,基于典型大腔体静高压技术、装置及主要应用,展望了我国相关领域的发展前景。

动态压缩下微介观物理新认识 Hot!

李江涛,王倩男,胡建波
2022, 51(4): 239-246     全文: PDF (13757 KB)   ( 下载: 1504 )
摘要

动态压缩下材料的响应特性由于在国防科技、航空航天、能源环境等领域的应用需求而受到广泛关注。文章从传统的动态压缩实验研究方法出发,介绍了材料在平面冲击波作用下的宏观响应行为和规律性认识,并指出了传统研究方法对描述真实材料行为存在的不足以及开展微介观尺度实验物理研究的迫切需求。在该需求牵引下,简要介绍了动态X射线成像、衍射、散射等原位诊断技术,并总结了动态压缩下在塑性变形、冲击相变、层裂破坏等关键动力学过程中取得的微介观物理新认识。

高压下过渡金属二硫属化物的超导电性 Hot!

黄艳萍,迟振华,崔田
2022, 51(4): 247-254     全文: PDF (11524 KB)   ( 下载: 1400 )
摘要

过渡金属二硫属化物是一类典型的二维类石墨烯层状结构的材料,相比于石墨烯的全碳元素组成以及无带隙的电子结构特点,具有更丰富的元素组成、多样的微观结构和奇异的物理性质。过渡金属二硫属化物强烈的各向异性以及在催化、光伏器件和储能材料等领域的优异表现,引起了科学家们浓厚的研究兴趣。它们的层间范德瓦耳斯间隙、层间范德瓦耳斯相互作用、层间堆垛次序对压力非常敏感,易于通过压力调控其晶体结构和电子能带结构,进而发生电子基态的变化。过渡金属二硫属化物的电子基态可以是莫特绝缘体、激子绝缘体、电荷密度波、半导体、(拓扑)半金属、金属,甚至是超导体。在常压条件下,部分过渡金属二硫属化物具有超导电性。实验表明,压力可以诱导过渡金属二硫属化物非超导母体发生超导转变,或者提高超导母体的超导转变温度。文章以典型的过渡金属二硫属化物为例,概述了其在高压调控下超导电性的响应,并简要讨论产生超导电性的物理机制。

前沿进展

超级J/ψ工厂里的“子弹”——研究反中子、超子与核相互作用的新方法 Hot!

宋维民,苑长征
2022, 51(4): 255-259     全文: PDF (3447 KB)   ( 下载: 1249 )
摘要

物理学家通过使用微小的亚原子“子弹”轰击研究对象来研究亚原子世界。根据这些“子弹”从目标弹回的方式,人们可以推断出有关目标结构的大量详细信息。不同种类的亚原子“子弹”探测目标的不同方面信息,将原子核内部核子结合在一起的力的某些重要信息只能通过发射反中子和超子来研究,这些粒子通常被认为是很难产生和控制的。然而近期有研究表明,这些稀有的粒子可以通过“超级J/ψ工厂”大量产生。通过标记J/ψ衰变产生的反中子、超子或反超子,并用其轰击探测器中心附近的靶物质,可以研究从原子核到中子星结构相关的物理过程。这项“黑天鹅技术”为粒子物理、核物理学以及天体物理学和医学物理学开辟了新的研究途径。

物理学史钩沉

黑体辐射公式的多种推导及其在近代物理构建中的意义(Ⅵ) Hot!

曹则贤
2022, 51(4): 260-267     全文: PDF (3786 KB)   ( 下载: 1651 )
摘要

知纲领且能为细节,才见学问的妙处与学者的功夫。 ——作者

研究快讯

拓扑保护的集成量子纠缠光源 Hot!

戴天祥,胡小永,龚旗煌,王剑威
2022, 51(4): 268-270     全文: PDF (9465 KB)   ( 下载: 1151 )
摘要

量子信息与拓扑物理学是由量子力学衍生而来的两个全然不同的重要学科分支,其中量子纠缠与拓扑相既是基础物理研究的核心内容,也是前沿技术发展的关键物理资源。量子纠缠是量子计算、量子模拟和量子通信等应用中的关键资源,约20个量子比特的量子纠缠态已在光子、超导、离子和原子等体系实现。然而,量子纠缠本身对环境噪声敏感的特点,以及其对量子器件加工和调控精度的高要求,都在一定程度上限制了其实际应用。

物理攫英

大规模计算产生巨量碳足迹

刘珺怡,陈刚 编译
2022, 51(4): 271-273     全文: PDF (3311 KB)   ( 下载: 1351 )
摘要

荷兰莱顿大学的天体物理学家Simon Portegies Zwart富有生态意识。他几乎不再因为工作缘故坐飞机,而是选择乘火车出行。“我喜欢成为素食环保主义者,尽量减少自己的碳足迹,同时也告诫孩子们避免洗澡时间过长,并尽可能使用可再生资源。”在他决定做出这些生活上的改变时,也在思考着其他方面带来的碳足迹。

“传声筒”连接两个离子

周书华 编译
2022, 51(4): 274-274     全文: PDF (1131 KB)   ( 下载: 1360 )
摘要

简单地将两个空的锡罐用一根长线连接起来,一个人把一个罐子放在耳朵上,就可以听到另一个人对着另一端罐子的轻声说话,一根简单的线可以使声音传播得比在空气中还远。

庞加莱的狭义相对论

庞加莱的狭义相对论之二:物理学定律的对称性

金晓峰
2022, 51(4): 275-285     全文: PDF (3397 KB)   ( 下载: 1679 )
摘要
庞加莱1905年的两篇同题文章《论电子的动力学》,虽被主流学术界遗忘一百多年,但终究会被载入史册从而成为整个物理学经典中之经典。他所发现的洛伦兹群,已与量子观念一起构成了现代物理学公认的两大基石之一。他所建立的四维时空的赝欧几里得几何,让时间t与空间xyz一样变为相对量,进而产生出同时性的相对性、时间膨胀、长度收缩等人们至今仍津津乐道的话题。他所建立的四维相对论运动方程,终结了牛顿运动方程对物理学长达两百余年的统治,使之变为狭义相对论的低速近似规律。他所证明的电动力学的完整协变性,让运动物体的电动力学从物理学前沿研究变成相关应用学科的必备基础,也变成大学课堂上聚讼纷纭的永恒主题。
物理思想进课堂

“动力学”主题的认识路径例析

张玉峰,陈征
2022, 51(4): 286-288     全文: PDF (3663 KB)   ( 下载: 997 )
摘要
物理教育的目的并不仅仅是掌握物理学规律,更重要的是帮助学生了解物理学家认识和发现规律的基本方法。也就是说,希望学生掌握物理学认识路径,学会以物理学认识自然界本来面目的方式去认识世界,学会像物理学家那样思考。而物理学认识路径并不是泛泛而谈的抽象方法,是知识与方法的结晶,是人们认识客观世界的一般化的大思路。
版权所有 ©  物理
地址:北京市海淀区中关村南三街八号 邮编:100190
电话:010-82649470, 82649266 传真:010-82649029 E-mail: physics@aphy.iphy.ac.cn