发现新的梅森素数

正据www.mersenne.org网站报道,2013年1月25日,美国中央密苏里大学的库珀(C.Cooper)领导的研究小组,利用"互联网梅森素数大搜索"(GIMPS)项目发现了第48个梅森素数2~(57885161)-1,这也是已知最大的素数,有17425 170位。距GIMPS上次发现"最大"的12978189位梅森素数已历时四年之久。这是库珀团队第三次在这方面做     

铜氧化物高温超导体中多体效应研究的新进展

自从1986年高临界超导温度铜氧化合物超导体被发现20多年以来,超导研究取得了许多进展,但高温超导机理仍不清楚.研究表明,铜氧化合物高温超导体的超导电性和奇异的正常态物理性质,难以用传统的超导理论(BCS     

BSCCO超导单晶的正电子湮没研究

一、引言 正电子是研究固体电子结构,固体缺陷和相变的灵敏探针。对超导体而言,BCS理论预言,Cooper对的形成导致k空间占据态的重新分布,从而引起费米面的模糊。理论预计费米面的模糊将使超导态的正电子寿命增加,湮没辐射Dopper展宽能谱的线形参数S下降。     

高T_c氧化物超导体中的氧缺位和局部位形激发模式

在某些复合氧化物中所发现的高温超导电性,引起了新的探索超越BCS理论的超导机制的热潮。对La_(2-x)Ba_xCuO_4系统所进行的电子能带结构的计算表明电声子机制有可能仍对这种系统中所发现的30～40K的超导电性起着主导的作用。对其Elishberg函数和电声子耦合常数的计算进一步支持了这种观点。但这种理论仍然难以解释新近在Y-Ba-Cu-O     

高T_c超导氧化物中受激载流子的飞秒弛豫过程

飞秒泵浦探测技术通过研究超导体中光激发的非平衡载流子的瞬态弛豫过程,可以直接测量BCS理论中的电声耦合常数λ.人们已经用这种技术对常规的金属超导体进行了广泛的研究,获得了常规超导体中非平衡载流子的弛豫动力学和电声相互作用的信息.高温氧化物超导体问世以来,其超导电性的微观机制仍不甚清楚.最近,对高T_c氧化物超导体的飞秒瞬态谱的研究已经得到了一些有意义的结果.但是,这些结果并未揭示高T_c超导体中电     

关于(p,t)和(t,p)反应的不对称性

由于核子间的对关联,变形偶偶核基态间的二核子转移反应有很大的加强,其截面随质量数变化不大.这正是Bohr提出对转动概念的主要依据。但实验还发现,在希土区和锕系区一系列偶偶核间存在较强的基态→D_1~ 激发态的(p,t)反应,相对强度约为基态→基态的10—20％。按对转动模式,这种反应是完全禁戒的。按处理对关联所习用的BCS方法,得出的相对强度也太小(≤1％)。鉴于BCS方法中粒子数不守恒带来一系列问题(如夸大了对力的     

约瑟夫逊效应与势阱结

这里提出一个关于约瑟夫逊结的新理论。应用于通常的势垒结时可以得到通常约瑟夫逊效应的一切结论;应用于还未研究过的势阱结时可以得到一种新的共振效应。费曼曾建议用宏观波函数Ψ(r)描述超导体内库柏电子对的质心运动。最近,洛高文和斯克雷据BCS理论详尽地证明了,在相当宽的条件下,宏观波函数Ψ(r)也遵循薛定谔方程     

奥布鲁切夫

奥布鲁切夫(B.A)是前苏联著名的地质学家、科普作家、苏联科学院院士、苏联地理学会名誉会长以及伦敦地理学会、柏林自然地理学会、汉堡等地理学会的会员。奥布鲁切夫于1863年9月28日出生在克列佩尼诺.六七岁时,他的母亲每天晚上给他及兄弟们读美国作家库珀的冒险小说,后来,父母还给他们买英国惊险小说作家里德和法国科幻小说作家儒勒·凡尔纳的     

YBCO超导薄膜中大角度晶界引起的微波表面电阻

自从YBa_2Cu_3O_7(YBCO)高温超导体发现以来,其微波表面电阻一直是大家关注的问题之一.人们发现:尽管C取向YBCO薄膜的微波表面电阻比金属Cu低一个数量级以上,但仍远大于BCS理论的预测值,而且表面电阻与温度的依赖关系与理论预测也偏差较大.这些不一致性到底是高温超导材料的内禀性质,还是材料本身不完整性的体现,目前还难以定论.一般认为,表面电阻由两部分组成:一部分由材料的本征损耗引起的,另一部分则由材料的非本征损耗引起的.由于高温超导体的本征损耗还无法确定,所以,为了了解其本征损耗,唯一可行的途径就是首先来确定所有的非本征损耗.我们认为,YBCO高温超导薄膜的     

编后记

当前,超导研究是在世界范围内科技工作者的热门研究领域,我们在本期科学家论坛发表的美国布鲁克林学院布里安·B·许瓦茨教授《关于超导的研究》一文,从物理学的角度简要地回顾了超导研究领域的进展,其中包括对BCS理论、约瑟夫逊效应和第二类超导体的讨论,对近年来发现的新型高温超导体也作了简要的论述。中国社会科学院哲学研究所查汝强先生关于《自然·社会·人》一文,就自然界、人类社会和人类的关系     

改进的多粒子组态截断

核理论中任何实际的微观计算,由于态空间维数过大,都必须采用某种截断。通常的各种微观计算(壳模型计算,BCS方法,HFB方法等)中,习惯采用“单粒子能级(singleparticle level,SPL)截断”。另一种方案是“多粒子组态(many-particle configuration,MPC)截断”。后者最初是为处理含对力的哈密顿量的本征值问题而提出的,后来又推广用于处     

强极性半金属中的电子-声子耦合与超导性

Y-Ba-Cu-O系统中最近发现的高TIc超导性(T_c～90 K)引起了热烈的讨论。在此以前人们已普遍接受了电子-声子超导T_c上限为30～40 K的观点。因此对于大大超过这个上限的高T_c提出了不少新的超导机制的猜测与分析。无疑,这一类的探讨将有力地推动固体理论的深入发展.值得注意的是目前所有关于这类高T_c材料的报道都指出在T_c以上的正常态样品的电磁性质是金属性的。其中载流子的行为近似于自由巡回电子。这个基本事实促使我们在探讨新机制的同时也认真反思,是否普通的BCS电子-声子机制真是和这样     

含酶高级健齿牙膏

英国库珀保健公司最新研制成功了一种OB曾地麦(Oral-B-Zendium)牙膏并已把它投放市场。公司宣布这种牙膏是“自从发明含氟化物的牙膏以来,在牙膏研究方面取得的最大成果”。像氟化物能帮助保护珐琅质免受腐蚀一样,曾地麦牙膏含有一种能增进口腔本身保护力防止牙斑生长的酶。卫生与社会安全部现已批准这种牙膏作为一种抗龋齿和     

计算机科学的发展

1961年在美国出现了一个新的学科名称:Com-puter Science,我们译为“计算机科学”.这门学科从一开始就引起剧烈的争论.连它的“正名”,在各国也很不一致:法文是Informatique,德文是Informat-ik,以上两种命名渊源于“信息”——Information一词.丹麦文是Datalogi,挪威文是Databehandling,以上两种命名从“数据”——Data衍生而来.Datalogi可译为“数据学”,Databehandling可译为“数据处理学”.英国科学界采用了自己的称呼:Computing Science——“计算科学”,与美国在命名上有微妙的区别.英国和美国的有关学术组织,分别称为英国计算协会(BCS)和     

C_(60)掺杂物的超导性的量子化学研究

我们对晶态C_(60),K_3C_(60),K_6C_(60),Rb_3C_(60),Rb_6C_(60),RbCs_2C_(60),Rb_2CsC_(60),KRb_2C_(60),K_2CsC_(60),K_2RbC_(60),Na_2CsC_(60),Li_2CsC_(60),Na_2RbC_(60)和Na_2KC_(60)进行了三维EHMO晶体轨道的能带结构计算.我们的计算结果除了得到能带结构外,还得到了这类掺杂物的总态密度、原子与轨道净电荷、晶体轨道矢量、单胞内外原子与轨道重迭布居和原子与轨道投影态密度等结果.利用上述结果我们不仅可以从理论上说明A_3C_(60)的超导性以及C_(60)与C_(60)的绝缘性(A表示碱金属);而且从我们的计算结果可以得到ln(l/T_c)和-l/N_(Ef)之间有一种近似的线性关系,这个结论与BCS理论的预测非常吻合.     

地心列车:或可实现的理想之梦

在科幻电影《全面回忆》中,地心隧道列车似乎还是第一次出现在电影银幕上。其实地心隧道列车并不是什么新奇的想法,早在17世纪,英国科学家胡克便写信给牛顿,提出过这个设想,随后进入研究阶段,不过后来两人因为知识产权争议变成宿敌,他们视对方为寇仇再相见分外眼红。到了20世纪60年代,美国科学家保罗-库珀又发表论文,重新讨论地心隧道列车作为未来交通工具的可能性。那么,人类能否在不久的将来建造出地心隧道列车?实现此设想会遇到哪些技术难题?我们可以从两个角度来考虑。     

迄今最大的梅森素数

<正>梅森素数是目前发现最大素数的有效途径。它推动了数论研究,也促进了计算技术、密码技术、网格计算技术和程序设计技术的发展。2300多年来,人类仅发现49个梅森素数。2016年1月7日,美国数学家库珀发现第49个梅森素数,即2的74207281次方减1。这个超大素数有22338618位,是目前已知的最大素数。如果用普通字号将它连续打印下来,它的长度可超过65千米!     

完美数:极具挑战的数学难题

正今年1月7日,美国数学家库珀通过参与一个名为"互联网梅森素数大搜索"(GIMPS)的国际合作项目,找到了目前人类已知的最大完美数——2^74207280(2^74207281-1)。它是第49个完美数,长达44 677 235位;如果用普通字号将它连续打印下来,其长度可达200公里!这一数论研究新成果的问世也使"完美数"这一数学概念走进公众视野。美国布朗大学曹向东博士特为本刊发来此稿,对人类探索完美数的历程及其科学意义、实用价值等作了详尽和深入浅出的介绍。     

狭缝中Ising格子的临界吸附性质

将Ising格子上的Freed理论和Flory-Huggins理论应用于狭缝中的吸附现象研究. 发现此类高分子理论能预测狭缝临界吸附性质. 通过计算机模拟对Freed理论和Flory-Huggins理论进行检验. 发现对狭缝流体, Freed理论与计算机模拟数据吻合较好. 而Flory-Huggins理论由于对混合熵的处理过于简单, 存在较大的系统误差. 在临界吸附现象预测时, Flory-Huggins理论过分估计了狭缝体系的多级吸附性 质, 预测结果发现二维和三维相变同时共存. 但Freed理论预测结果表明狭缝吸附体系只存在三维相变. 由于相变的发生, 狭缝吸附存在多级吸附的性质, 表面扩张压曲线存在双节点.     

加工硬化材料裂纹尖端塑性区的位错分布

由于裂纹尖端塑性区的位错分布与材料的断裂密切相关,它引起了人们的极大兴趣。人们在处理裂纹尖端塑性区的位错分布方面已进行了大量的工作。最近,Ellyin和Fakinlede采用非线性的位错模型讨论了加工硬化材料的裂纹尖端塑性区的位错分布。但由这个模型得到的位错均为正位错,且位错分布函数D(u)随x单调变化,这和实验结果不一致。龙期威用修正的BCS模型讨论了线弹性裂纹尖端塑性带的位错分布,发现在裂纹尖端塑性