推荐《半导体物理学》

<正>20世纪初发展的量子力学和相对论改变了我们对世界的认识，而20世纪中期开始迅猛发展的半导体科技是我们改造世界的利器。半导体电路在每个家庭里都司空见惯，半导体改变了我们工作、交流、娱乐和思考的方式。半导体物理学是半导体科技的基础，是量子理论在固体材料中的应用，而半导体科技的未来发展也离不开量子理论和半导体物理学的进步。可是大家对半导体的了解还不太多，现在的一些教材也不太能够跟上时代的步伐。《半导体物理学》这本书有助于填补这个空白。     

原子芯片和量子计算机

不是操作电子而是操纵整个原子的集成“电路”将要问世了，奥地利的研究人员已经证实原子可以在一个微型芯片中沿着导线运动。这项技术有望为新一代计算机奠定基础，这种新型计算机的性能比现在使用的计算机要高得多。 传统电子学的基本研究对象是电子，电子是一种带电粒子，它在原子中围绕原子核运动。因为金属和半导体中的某些电子能够摆脱特定原子的束缚从而可以在整块金属和半导体中自由运动，所以这些材料能够导电。计算机所处理的数据是一系列电脉冲的编码，通常它们沿着硅基芯片中的微型金属或半导体电路流动。 现在奥地利因斯布鲁克…     

推荐《夜行指南：培养物理学的直觉》

<正>20世纪是物理学的时代，以相对论和量子力学为代表的新物理学不仅带来了物理学的革命，更是开辟了科学技术改造自然界和人类社会的新战场，其中影响最大的可能就是半导体科技带来的信息技术革命了。然而，现在已经是21世纪了，时间改变了一切。仅仅40年前，中国教育流行的口号还是“学好数理化，     

路径积分、小波变换与爱因斯坦的完整量子力学理论

Feynman提出的量子力学的第三种理论——路径积分不仅包含了量子力学体系的全部信息,而且蕴藏着更深刻的理论内涵。“路径”的时空间隔涵义使其成为分形时空的基础,同样,时间、空间间隔使其可以定义粒子的速度。这意味着传播子中同时包纳了时空量和能量、动量。这一认识表明:完整的物理学是在坐标及其变化量定义的超系统参照系中的理论。这有可能是向着爱因斯坦所渴求的完整量子力学形式迈进的重要一步。基于路径积分的传播子可以给出一类窗口变换,窗口变换是比小波变换意义更广泛的一类变换。     

超微刑晶体管

美国伯克利加州大学的科学家们说，一种新型半导体晶体管可能有助于带来速度明显加快。价格更低的芯片技术。这种晶体管体积非常小，单个计算机芯片的储存量比原来多４００倍。 该大学电气工程和计算机科学教授胡晨明说，这是一项世界新记录，该研究项目得到了美国国防部高级研究计划局的资助，有关名为ＦｉｎＦＥＦ晶体管的技术细节将于１９９９年１２月在华盛顿召开的“国际电子器件大会”上公诸于世。 伯克利加州大学的这一突破改变了晶体管上控制电子装置电流流动的“门”（即交换机）的设计。 以前，这种“门”是一种扁平导体，只控制…     

芯片人

电子人教授 几年前，英国雷丁大学的沃威克教授在局部麻醉下接受了手术，在自己的左肘部植入一个小玻璃囊球，里面含有无线电接收器和几个硅芯片，这使他成为世界上第一位人与机器的复合体，或称“电子人”，也叫“半人半机器人”及“芯片人”。植入皮肤的芯片与他办公室内的计算机网络接收器相连，当他一走进办公室，门便自动打开，由计算机产生的人工合成声音就会说：欢迎你，沃威克教授。灯随之而亮。 目前，除了确定身份，沃威克教授体内的芯片能做的事情还很少。但他认为随着技术的发展，植入体内的芯片将可以帮人打开电梯、开启家用自…     

用分子计算

计算机的速度能够达到多快?功能可以有多强大?可不可能有这么一天，人们创造出的人工“大脑”的智力与人类大脑相当——甚至优于人类?这些问题的答案在很大程度上以一个因素为基础，而这个因素就是：我们能够制得多小尺寸的计算机电路，以及能达到多大的集成密度。     

数.测量.复连续：兼论刘绍光一元数理论的基本假设

自然数、分数、负数、无理数和虚数都可以而且应该定义为测量的结果。“实数是连续的”这一命题从来没有被证明（它是一条公设或公理），“复数是连续的”是其合乎过辑的发展──在“复数体”之内，目前已知的所有运算都能够施行。刘绍光的“一元数理论化过“直接在实空间中进行实虚权衡”的方法解决了有一部分复连续空间中的物理量（即虚空间中的物理量）在目前还不能够测量的问题，使得理论物理学在爱因斯坦和量子力学之后获得重大进展。     

热能罐头

在冬天,人们为了取暖,不得不耗费巨大的能量;而到了夏天,又得开放冷气。人们多么希望利用冬天的寒气来为夏天降温。在这一方面,人们可以通过冰块来实现。那么,是否可以把夏天的热量保存下来呢? 现在,日本京都大学的科学家研制成功了一种可以储存热能的物质。据称,这种物质可以将热能     

夸克是构成物质的最小粒子吗？

夸克是构成物质的最小粒子吗？美国科学家认为，夸克有可能是由比其更小的物质构成的，如果这一说法正确．粒子物理学中的经典模型将会受到挑战。根据粒子物理学中的经典模型，亚原子粒子是由夸克组合成的，例如，一个质子就包含两个“上”夸克和一个“下”夸克。直到今天...     

美国《科学》杂志评选出2001年度的十大科技进展

让分子拉起手来在 2 0 0 1年里 ,科学家们用分子组配成的基本电路 ,增加了实现全新的纳米电子世界的希望。计算机芯片技术已经伴随重大科技进展十多年了。没有计算机 ,科学家就没法来追踪气候的变迁 ,没法对整个生物体基因组进行测序 ,也没法对工作中的人脑进行成像。但是现在 ,把更多的电路融刻到硅片上却面临着一个根本上的极限。颇为令人尴尬的是 ,人们实际上也不能把电路的“内脏”———晶体管、电阻、电容以及导线———做到小得使其无法正常工作的地步。继 2 0 0 0年开发出一批纳米极装置后 ,2 0 0 1年科学家再进一步将其连接成可以…     

从“物理热”谈起

本世纪前五十年中,物理学以其辉煌的成就对生产力的发展起了巨大的推动作用。这给人们带来过无限的希望,尤其是许多国家的政府出于军事上的考虑,对物理学发展给予充分支持,大量的投资用于昂贵的庞大设备和实验费用开支,物理学人材也倍受重     

可诊病的手机芯片

英国研究人员预测，一种可以现场诊断疾病的手机芯片有望在5年内上市。一直以来，人们都希望拥有一种能够读取试样、血检化验结果并且可以被植入手机的微型芯片，有了这种芯片，患者便不必焦急地等待化验结果，同时也让医生在进行至关重要的血检时，能够事半功倍。也就是说，这种芯片将大大减少从诊断到治疗的等待时间。     

两位科学巨人的争论

在人类探索物质结构过程中，发生过不同学派之间的争论，这是不足为怪的。然而，爱因斯坦与尼耳斯·玻尔有关量子力学问题的争论，却是物理学史上罕见的事件。作为物理学巨匠，他们都是好朋友，披此之间保持着终生不喻的友情。然而，他们之间的争论从1924年起，旷日持久到爱因斯坦去世的1955年。究其个中原因是多方面的，需要人们去研究，从中获得有益的启示。爱因斯坦与玻尔的论战，有人分为三个阶段。其第一阶段为1924－1927年间。此时完整的量子力学逐步建立，量子力学的特征逐渐明显；但爱因斯坦对量子理论的基本统计性质不能容忍。1924…     

评《压电电子学与压电光电子学》

随着集成电路的集成度越来越高, 晶体管的尺寸越来越小, 特别是当器件中最小线宽趋于10 nm时, 将会出现一系列由量子效应引起的新的效应. 另外从工艺上讲, 器件线宽越小, 大规模工业化市场的成本将大幅增加. 因此终究有一天摩尔定律会遇到瓶颈甚至失效. 人们已经在探讨摩尔定律以后的电子学将向什么方向发展, 并把希望寄托在纳米电子学上, 认为由纳米科学发现的一些新材料, 如碳纳米管、石墨烯、半导体量子点、量子线等是最有可能的下一代微电子学的基础材料. 由它们制成的微电子器件工作原理已经不再是经典的输运理论, 而是需要考虑量子力学效应, 以及由此而产生的介观输运理论, 甚至量子波导理论. 目前由这些材料制成的单个晶体管已经显示出优越的性能, 但关键的障碍在于集成, 还找不到一种能与目前大规模集成电路相比拟的方法来集成纳米晶体管.     

说说超导体

1911年荷兰科学家昂乃斯把气体氦液化后,得到了极低的温度——零下269℃（4.2K）,昂乃斯立刻用水银做了低温下的通电实验。奇怪,那冻成了固体的水银导线电阻突然消失了,变为零。这个实验震动了物理学界,人们把这种低温下电阻为零的现象叫作“超导现象”,把那些可以产生超导现象的材料称为“超导体”,把产生超导现象的温度叫作“临界温度”,也叫作“转变温度”。     

宇航局与科学家

工程界有句久负盛名的老话：你可以把事情做得更好、更快、更经济。９０年代早期，科学发射任务的费用越来越高。美国宇航局为了安托人们对此所表现的不满情绪，公开提出了“更快、更好、更便宜”的方针。这一方针的提出无论是对政客，还是对工业界都是一个挑战。但首当其冲地受到严峻考验的当然还是宇航局自身。随着火星极地着陆器和火星气象卫星这两个被称为“火星探测踏脚石”的科学项目相继发生灾难性的损失，美国宇航局的这句座右铭遭到了相当大的批评。 跟普通民众的想法相反，我们至今仍没有证据表明“更快、更好、更便宜”是这两起…     

介绍“近代物理学中的半导体”

“近代物理学中的半导体”是一本科学专著,它的读者对象包括物理学工作者、化学工作者以及有物理学素养的工程师。在介绍这本书的内容以前,应当先简略地介绍一下本书的作者——约飞院士。     

麦哲伦云和银河系

造父变星 赫歇尔和卡普坦描绘的图景并不完善。人们从“球状星团”在天空中分布得极不均衡发现了问题。 恒星往往集结成群或者成团。在武仙座中有一个天体,用小望远镜看像一颗毛绒绒的星;用大望远镜则可以看出它是很密集的一大群恒星构成的巨大“星团”。人们称它     

“基本粒子”物理学的发展与展望

物理学的发展已经经历了三次大突破。第一次大突破是牛顿力学的提出,与之相伴的是产业革命;第二次大突破是法拉第和麦克斯韦的电磁理论的提出,与之相伴的是工业上的电气化;第三次大突破是放射性的发现和相对论与量子力学的提出,与之相伴的是原子武器的出现和原子能在各个方面的广泛应用,以及半导体、等离子体、受激光发射等一系列新领域、新技术的出现。看来,这第三次大突破对于人类生活的巨大影响还没有充分显示出来。随着煤和石油矿藏的不