在工程材料中发现了一种新型磁性

<正>在原子级厚度的半导体中,一种在任何自然物质中都未曾见过的机制会导致电子自旋对齐。你接触过的所有磁铁,比如粘贴在冰箱门上的冰箱贴,带有磁性的原因都是相同的。但如果存在另一种更为奇异的方法来使材料带有磁性,那又将如何呢？在1966年,日本物理学家长冈洋介（Yosuke Nagaoka）设想了一种磁性,这种磁性由假想材料内部电子看似不自然的舞蹈产生。如今,一个物理学家团队在一种仅有六个原子厚的工程材料中观察到了一种长冈预测的磁性现象。     

半导体的奇异性能

量子霍尔效应是半导体物质在某些情况下呈现出的一种显著特性。英美物理学家对量子霍尔效应又有新的发现。他们的成果向有关这一效应的现有理论提出了新的挑战,说明人们对这一问题的了解还很不够。Kaus von Klitzing因1980年关于量子霍尔效应的发现1985年获得诺贝尔奖金。他研究限制于半导体材料薄层中的电子在温度很低的情况下和在与含电子层成直角的强磁场中的情况。他发现所谓的霍尔电阻是量化的,它不是平滑地变化,而是取由h/ne~2给出的离散值。这里h是普朗克常数,e是     

揭示质量来源之谜——2013年诺贝尔物理学奖

我们都知道，我们自己和周围的事物都是真实存在的，它们都具有质量。然而。这个我们所熟知的现象却一度困扰着科学家．因为科学家在很长一段时间内不知道物质为何具有质量。这个谜底在1964年被比利时理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒、英国理论物理学家彼得·希格斯等人揭开了，他们认为有一种玻色子赋予了其他基本粒子以惯性．从而让物质具有了质量。他们也因此获得了2013年诺贝尔物理学奖。     

时间旅行将成为可能

据国外媒体报道,古怪神秘的中微子再一次让粒子物理学家感到迷惑,在此之前,粒子物理学家发现来自太阳中微子实际测量的流量与理论模型之间存在较大偏差,这就是著名的中微子缺失之谜,中微子的缺失使得物理学家不得不思考当时认定的标准太阳模型是否存在问题。接着,空间中微子探测器发现宇宙中中微子存在震荡的现象,3种不同类     

链式反应

新科学的诞生法国物理学家亨利·贝可勒尔(HenriBec-querel)发现铀元素能以一种肉眼无法看见的射线释放能量。1898年,玛丽·居里(MarieCurie)和皮埃尔·居里(PierreCurie)发现了其他具有放射现象的元素。英国物理学家欧内斯特·卢瑟福(ErnestRutherford)发现了两种形式的射线,他将它们分别称为α射线和β射线。后来人们发现这些射线都是高能量的微粒。1911年,卢瑟福发现了原子核。从此科学的新分支——核物理学诞生了。黑暗中的撞击两位德国放射化学家奥托·哈恩(OuoHahn)以及弗雷茨·斯特拉斯曼(FritzStrassman)用中子轰击铀原子核,成…     

基于热电转换的超级电容器性能及应用研究进展

超级电容器是一种具有良好应用前景的储能器件,因具有优良的电化学性能以及可进行便捷的热电转换而被广泛应用于电子产品、汽车制造等领域.本文基于超级电容器热电转换功能,简要介绍了超级电容器的种类及工作过程中发生的热诱导效应,综述了在热电转换时超级电容器性能的研究进展.最后,总结了超级电容器在热电转换方面的应用并对其发展方向进行了展望.     

在什么情况下金属能成为绝缘体

金属在什么情况下能成为绝缘体呢?联邦德国的物理学家们在研究了铟金属微小粒子时提出了这一问题。他们取出极微小的铟粒子,对金属的导电性能进行了测量。众所周知,金属的一个最重要的特征就是具有很高的导电性(由于在晶格里存在着自由电子)。但测量结果表明,如果铟粒子的直径小于0.1微米,它就可变为绝缘体。     

半导体超导的研究进展

美国加州大学伯克利分校的物理学家声称,他们在观察了用于许多半导体器件中的砷化镓的超导性数据后,发现一种超导半导体。与此同时,美国的几位物理学家试图模拟这一实验。但并未成功。据美国电话电报公司贝尔实验室的一位超导体研究员鲍勃·卡瓦称(Bob Cava),科学家     

第四种中微子正式“死亡”

有争议的第四种中微子终于被宣布“死亡”。牛津大学的物理学家安德鲁·海姆最近承认他犯了一个错误。他的小组曾于1991年进行过一个实验,似乎表明有一种质量为17电子伏特的中微子存在。海姆的坦诚态度得到了许多理论物理学家的欢迎。因为如果真有一种17电子伏特的中微子存在,那末物理学家关于宇宙创生及运行的良好理论将遭到毁灭。关于第四种中微子存在的“证据”最早是于1985年提出的。加拿大圭尔夫大学的辛普森在做一次氚衰变实验时,发现了具有不寻常能量的电子。辛普森认为这种不寻常可用同时发射出一种17电子伏特的     

中微子是否具有质量

最近日本研究人员报道,他们已成功地观察到一种类型中微子转变成另一种中微子,即所谓的中微子振荡。这一现象表明,原先一直被人们认为没有质量的中微子具有质量,尽管它的质量异常小。这一发现迫使科学家们重新审视一系列现代物质结构理论和整个字宙结构理论。早在1930年,瑞士理论物理学家、量子力学创始人和相对论量子场论奠基人 W·鲍利在分析原子蜕变光谱之后,曾发现偏离能量守恒定律的现象。他推测,某种不带电也可能没有质量的粒子带走了这部分能量。     

新实验证实，反物质没什么问题

<正>物理学家认为这是一个好消息：相反的结果将会产生重大影响。反物质刚刚失去了一点魅力物理学家知道,对于自然界中的每一种基本粒子,都存在一种反粒子——一个具有相同质量和自旋,但带有相等且相反电荷的“邪恶孪生体”。当这些孪生粒子对相遇时,它们会相互湮灭,在接触时释放一道能量闪光。在科幻小说中,反粒子能为曲速引擎提供动力。一些物理学家已经在推测,反粒子正在被引力排斥,甚至在时间中穿越旅行。     

产生超慢速原子的原子源

美国加利福尼亚州的一组物理学家创造了一种“原子源”。原子源中的钠原子通过激光压力缓慢地上升,然后在重力作用下又下降,由于原子在原子源上部附近运动得很慢,所以物理学家就能对电子做非常精确的计算。直到现在,这并的计算受到了限制,因为原子通过一些测量装置时运动太快。斯坦福大学物理学家马克·凯斯维奇、厄尔林·里斯和史蒂文·丘与IBM研究中心的拉尔夫·德沃,利     

自然信息

弯曲偏转粒子高能物理学家所研究的粒子能量已达10~(12)电子伏特,他们发现用大的电磁铁来偏转粒子将日益困难.即使使用超导环,磁场在几万高斯时也饱和了.因此,500GeV质子环的半径达10~2米的数量级.但是现在,美、苏的一组研究人员在杜布纳共同研究所观察到的一种现象,     

宇宙起源的新假说——线绳理论

几年前,当粒子物理学家把他们的统一场论用到“大爆炸”假说上时,引出了一些对宇宙早期模式相当奇怪的见解。有些物理学家推测,“大爆炸”造成了许许多多的磁单极子,至今它们可能仍在宇宙中游荡;有些物理学家则依靠大量的微黑洞来解释“大爆炸”后的状态;也有一些物理学家大谈由夸克和胶子构成的“宇宙汤”;另有一些物理学家惊呼,我们的宇宙可能只是一个单泡,它被包容在更加巨大的、处于无限变化的其他宇宙泡中。现在又出现了一种新假说:宇宙中有许多“线绳”。“线绳理论”的创始人之一是图夫茨大学的亚历克斯·维莱金。据他的解释,“大爆炸”产生的力可     

宇宙射线中有新的物质发现

日本物理学家声称发现了宇宙射线中存在“奇异物质”的证据.他们的探测器已记录了两次独立的事件,每一次都能得出,射线中某种粒子的电荷为质子电荷的14倍,质量为质子质量的370倍.没有一种原子核能达到上述水平,但这些特征在预言所谓夸克块时倒是很精确的,物理学家们相信夸克是由一种被称为奇异物质的材料组成的.     

历史

正8.13早在1785年,物理学家亨利·卡文迪什就制备出了氩,不过他没发现这是一种新的元素。直到19世纪末期,英国物理学家瑞利勋爵发现从空气样本中去除氧、二氧化碳、水汽等后得到的氮气和从氨分解出的氮气密度大约有千分之一的差别。于是,他在很有名望的《自然》杂志上发表了他的发现,并请大家帮忙分析其中的原因。伦敦大学的化学教授莱姆塞推断空气中的氮气里可能含有一种较     

“声子液体”热电材料研究进展

热电转换技术利用半导体材料的塞贝克效应(Seebeck effect)和帕尔贴效应(Peltier effect)可实现热能与电能的直接相互转换,是一种清洁利用能源的有效方式.快离子导体一般应用于电池材料.本文论述了近期研究中采用快离子导体的基本特性来探索高性能热电材料的研究进展,详细介绍了快离子导体的两套亚点阵结构可有效优化材料的电热输运特性,从而实现热电材料的"横波阻尼效应";提出了"声子液体"新概念,为热电材料性能优化和新热电化合物的探索提供新的思路和方向.     

揭开宇宙奥秘的”钥匙”

<正>英国著名理论物理学家斯蒂芬·霍金曾表示:"引力波提供了一种人们看待宇宙的全新方式。(人类)探测到引力波的这种能力,很有可能引发天文学革命。"由此可见,引力波探测对于天文学家和物理学家而言,有着至关重要的意义。首先,对引力波的研究可以加深物理学家对广义相对论的理解。广义相对论在对一些强引力天体系统的精确描述中,起到关键性的作用。在这些强引力系统中,牛顿力学不再适用,我们只能使用广义相对论来研究它们。通过对     

CP不守恒的发现

美国芝加哥大学的克罗宁(J. W. Cronin)和普林斯顿大学的菲奇(V. L. Fitch),17年前在布鲁克海文国家实验室做了一个极为重要的实验,发现了中性K介子在衰变时存在CP不守恒现象。这一新发现使人类对微观世界的认识又大大深了一步,同时又进一步向物理学家提出了新的挑战。     

能和人类共生的响蜜啄木鸟

野生动物大多畏惧人类,有趣的是,在非洲有一种小鸟,竟和人类结下了不解之缘,从生物学的角度来看,称得上是一种共生现象,尽管生物共生在自然界中并不罕见,但动物和人类共生却非常独特,令人惊叹不已。在非洲一些地区生存着一种灰色小鸟,名叫响蜜啄木鸟,它们是寻找野蜂窝的能手。当在森林中发现一处野蜂窝后,它就马上飞向附近的村庄,从