2021年诺贝尔物理学奖：复杂系统科学的新纪元

2021年度诺贝尔物理学奖授予3位科学家，以表彰他们“对理解复杂物理系统的开创性贡献”。真锅淑郎(Syukuro Manabe)和克劳斯?哈塞尔曼(Klaus Hasselmann)共同分享了1/2的奖金，获奖理由是“对地球气候建立物理模型、量化可变性并可靠地预测全球变暖”。乔治?帕里西 (Giorgio Parisi)获得另外1/2的奖金，获奖理由是“发现从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落之间的相互影响”。文章介绍了这几位科学家的工作以及他们的贡献。     

掺铒氟硫磷酸盐高增益激光光纤

光纤激光器是大功率激光、空间激光通信、引力波探测、地球磁力探测等国家安全与科学前沿领域的迫切和重大需求.稀土离子掺杂的高增益玻璃光纤是光纤激光器的核心工作介质.氟硫磷酸盐（fluoro-sulfo-phosphate,FSP）激光玻璃具有稀土溶解度高、受激发射截面大、光学光谱性质优异等特点,是高增益激光光纤的潜在候选.本文从玻璃形成区、玻璃结构与性质关系、掺稀土玻璃发光与激光角度系统研究了Al F₃-R₂SO₄-RPO₃/Zn（PO₃）₂（R=Li、Na、K）系列新型FSP玻璃.结果表明,热力学方法有助于简便快速地确定玻璃形成区,为该类新型激光玻璃设计提供指导.通过固体核磁共振谱、拉曼光谱、差示扫描量热分析、耐久性实验等揭示了Zn（PO₃）₂能够提高FSP玻璃的结构聚合度和阴阳离子相互作用强度,从而增强玻璃的抗析晶稳定性和化学耐久性等,为大尺寸玻璃制备和光纤拉制奠定基础.Er³⁺/Yb     

韩氏溶出-改善利托那韦片的流体力学和溶出行为

溶出是制药行业中常用的研发手段和质量控制方法,常用的溶出方法包括篮法和桨法。由于药物在溶出装置中落点位置的不同和堆积等原因,溶出测试仍然受到重复性和准确性问题的困扰。提出溶出设备新的改良方式,并命名为"韩氏溶出"。通过改良的溶出方法对难溶性药物利托那韦原研制剂溶出考察和重现性分析。结果表明,改进的溶出装置减小了溶出装置的物理参数对溶出试验的变异性的影响,可大幅度提升重现性,避免了因测试本身的性质导致溶出试验失败的情况,从而满足质量控制的要求,以保证了研究者获得更好的体内外相关性。对目前药物制剂开发及药物一致性评价中的溶出曲线对比有较大的帮助。     

基于3D Voronoi模型形状不规则度组合梯度泡沫金属的动态冲击力学性能研究

泡沫金属的力学性能与其细观结构参数密切相关。四个形状不规则度参数梯度组合的3D Voronoi结构模型被用于开展动态冲击数值仿真实验,探究不同冲击速度下形状不规则度梯度组合类型对泡沫金属的变形特性、荷载-位移和能量吸收特性的影响。结果表明,冲击速率仅在临界速度范围内时对形状不规则度梯度组合模型的力学性能有明显影响,沿着冲击方向形状不规则度从小到大梯度组合的模型具有最优的能量吸收能力。     

玻璃反应烧结制备NZP微晶玻璃中钨的作用及高温X射线衍射研究

NZP型晶体结构由于使用了其它大量的金属离子替代结构中的金属离子,因而具有了热膨胀的可调性和离子导电性。然而,因制备过程中需要保持高温很长时间,所以NZP很难制备出整块材料。针对磷酸盐玻璃使用玻璃反应烧结工艺,在一种低温替代路线中获得含有钨、锡的NZP结晶相。使用微波加热以及传统的熔炼和铸造技术,制备了一种含有适量NaPO3-SnO-WO3化合物的玻璃。用绿色的弹丸在烧结反应温度下分别经历不同的时间段进行固化,然后通过射线衍射(XRD)和差热(DTA)分析。结果显示氧化钨必须与SnO具有相同的比例才能获得不含有任何次晶相的纯NZP相。     

房地产泡沫形成机制的系统动力学分析

在对房地产泡沫进行理论分析的基础上,根据系统动力学思想构建了房地产市场动态模型,并结合模型说明房地产投机性需求具有自我实现的特性,能够放大市场正常波动,特别是在市场存在需求缺口时会导致价格大幅上涨,从而形成了房地产市场泡沫。房地产供给方面存在的开工和建设延迟,以及销售延迟也是泡沫产生的客观原因。模型仿真中还发现,对市场冲击的正确认识和恰当的利率政策能有效抑制泡沫,反之则可能触发和加剧危机。     

液晶显示玻璃基板双刀轮切割机理

我国的经济得到蓬勃发展过程中,科学技术也有了很大程度进步,其中的机械加工制造产业的发展领域表现的尤为突出.液晶显示玻璃现在已在光电子及信息存储等诸多领域有了广泛应用,和传统的切割方式相比较而言,双刀轮切割机在自身的发展上有着独特优势.基于此该文则主要就液晶显示玻璃基板的双刀轮切割机理的相关问题进行详细分析探究,希望能够通过此次的理论研究对实际操作起到一定指导作用.     

电子-质子散射中几何标度效应的研究

在色玻璃凝聚理论框架下,我们对x≤0.01情况下电子-质子深度非弹性散射中新联合实验数据进行全局分析,研究能在全局τ区间内描述几何标度效应。利用新联合实验数据验证了理论上预言的几何标度效应,研究结果显示在高能情况下色玻璃凝聚态存在的可能性。     

多级孔板提高井筒气体携液能力实验研究

气井生产时，井底积液会影响气井产量，甚至导致气井停产。加入泡沫剂、更换小直径油管或氮气举升等措施排出井底积液是保证气井生产的重要手段，但造成液体回流的井筒结构并没有变化。改变适合于单相流体的均一井筒结构，降低气液两相流中液体在井筒的回流，提高气体携液能力，形成适用于气液两相流的井筒结构，可以改善气井生产。实验设计了安装于管筒内的类似于倒置漏斗形的多级孔板装置，以井底气体为动能，借助“爬楼梯”原理，利用孔板减少或阻止液体回流，使液体通过多级孔板逐级上升；实验利用气体压缩机提供气源，测试了不同气体流速下，加入孔板对于气体和泡沫携液能力的影响。实验表明，在管筒内加入液体回流限制装置，大幅度地提高了管筒的气体携液能力和排液效果，减少了管筒液体回流量，降低了气体排液和泡沫排液的气体流速临界值。多级孔板可用于气井增产，能够提高气体携液能力，提高泡沫携液效果，降低泡沫剂的使用量和井底残液，但在实际生产中气体流量和装置的匹配性，还有待于在现场试验中进一步验证和优化。     

抗剥落剂对泡沫沥青冷再生混合料水稳定性能改善研究

由于泡沫沥青冷再生路面水稳定性能较差，掺加抗剥落剂可以有效改善普通沥青路面的抗水损能力，针对此问题探究向泡沫沥青冷再生混合料中掺加抗剥落剂来提高其水稳定性能的可行性。以一种非胺类抗剥落剂为研究对象，对不同抗剥落剂掺量下的沥青进行发泡试验和3大指标试验，对泡沫沥青冷再生混合料进行相关水稳定性试验。结果表明：抗剥落剂的最佳掺量为沥青质量的0.5%，掺加抗剥落剂后，在标准试验条件下，沥青的针入度增大，延度和软化点降低，泡沫沥青冷再生混合料的水稳定性能明显提高，空隙率减小了3%，浸水残留稳定度比和5次冻融循环后的强度比均提高10%以上。