关联电子系统调控研究进展

关联量子体系中,电荷、自旋与轨道的耦合在电子-电子相互作用驱动下产生了丰富的量子态,这些量子态在能量尺度上相近,对外界参数非常敏感,其合作或竞争导致了电荷自旋分离、赝能隙、条纹相、向列相等大量朗道费米液体理论不能解释的物理现象。本研究针对这些现象,从关联电子新材料探索、新现象和新规律的发现以及关联电子体系的实验和计算方法的发展几个方面进行研究,取得了系列重要进展。新材料方面,发现了新型铜氧化物超导体、新的Cr/Mn基超导体以及新型的量子自旋液体材料;新现象方面,发现了NbTi超导体在超高压下异常稳定的超导电性、铁基超导体的多自由度竞争以及铜氧化物的掺杂Mott绝缘体;新技术和新方法方面,建设了以能量可调的近红外至中红外泵浦太赫兹探测系统为代表的几种针对关联电子研究的实验系统,并发展了基于张量网络态的新算法针对典型强关联系统进行计算。这些进展对促进我国凝聚态物理学科的发展将产生重要推动。     

电子动态调控超快激光微纳制造

超快激光是指脉宽短于10 ps的激光,在制造过程中其作用时间、功率密度等趋于极端,具有超强(也就是非线性)、超快(也就是非平衡态)的独特优势。本研究提出了电子动态调控的核心思想。电子动态决定了材料的所有特性,包括它的光学、热力学、磁学、化学、电学特性等。超快激光的加工决定于光子与电子相互作用过程。超快激光脉冲可以激发、电离电子,从而改变辐照过程中的局部瞬时电子动态。在超快激光辐照过程中,电子密度的变化可以达到几个甚至上十个数量级,如此巨大的电子密度的变化使材料的瞬时局部特性也发生了巨大的变化。在超快激光辐照非金属过程中,辐照区域的非金属可呈很强的金属态,它的反射率从原来的接近于零变成了零点九几。这样强烈的材料瞬时局部特性的变化对激光光场进行了显著重整:激光在达到自由电子临界密度之前是高斯分布;当自由电子密度达到临界密度之后,多数光都被反射了。所以,我们通过设计激光光场时空分布以调节光子与电子的相互作用过程。当我们将一个超快激光脉冲分成两束来调节子脉冲间的延迟,就可以调节电子电离过程,从而改变瞬时局部状态。此时仅仅调节一个简单的参数——子脉冲间的延迟,就可以使自由电子的密度分布产生巨大变化。在不同延迟下,峰值自由电子密度变化非常的剧烈。相应的,在不同延迟下材料的瞬时局部特性变化也非常大。同样的,通过调整延迟,激光能量的吸收情况分布变化也非常大。所以,通过改变脉冲延迟,可使自由电子密度、材料的瞬时局部特性、激光透射能量分布等产生巨大变化。通过超快脉冲时空整形,调控电子-电子相互作用过程,进而局部调控电子瞬时状态(密度温度激发态分布等),从而调控材料瞬时局部特性,进而调控材料相变过程,实现全新的目标制造方法。我们建立了超快激光与材料相互作用的多尺度量子理论模型,提出了电子动态调控超快激光微纳制造新方法,通过设计超快激光能量时域及空域分布,调控加工过程中的能量吸收、传递及材料相变过程,进而提高加工质量、精度。此外,搭建了多时间尺度电子动态实时观测系统,观测超快激光微纳加工过程中的材料瞬时局部折射率、等离子体强度等,优化加工参数,实现了对局部瞬时电子动态的主动调控,并应用于国家重大需求关键核心构件的加工工艺中,开启了电子层面调控的新机理和新方法研究。     

铁基超导体中的玻色模和超导电性的密切关系

铁基超导材料作为一类新的高温超导材料,其超导产生的原因一直备受关注,超导电子配对的机制一直是铁基超导研究中最具有挑战性的重大科学问题。目前有一个争论的焦点是,该类超导体是否仍然可以用BCS理论的延时电子和玻色子之间的相互作用来描述。我们通过扫描隧道谱仪,对两个不同铁基超导体系的样品进行了测量,发现除了超导特征的谱形之外,还有另一个特征峰,即玻色模,在两个样品中波色模的特征能量与中子自旋共振得到的能量数值相同,与超导临界温度之间呈现一个线性关系Ω/kBTc≈4.3±0.5。玻色模的特征峰与超导电性密切相关,并随着超导特征的减弱而减弱。上述研究结果揭示了铁基超导的非常规超导电性。     

非平衡等离子体化学研究进展

本文概述了高气压下电场电离气体研究现状与发展趋势以及存在的问题 ,着重研究了高气压下强电离放电的理论与方法。采用极端的物理方法和特殊的工艺手段 ,在放电间隙中形成折合电场强度E/n >3 5 0Td、电子平均能量Te >10eV的介质阻挡强电离放电 ,足以使大部分的气体分子分解、电离成电子、光子、离子、自由基以及活性原子、激发态原子和活性分子碎片等 ,为单分子化学提供活性粒子 ;再在分子层次上按预先设计模型加工新物质、新材料 ,为其在化学工业、环境工程和材料工业等方面应用提供理论依据和技术手段。     

A1N薄膜的发光性能

本文简要介绍了A1N的性质并总结A1N薄膜作为发光材料的研究现状，以及探讨A1N薄膜的不同掺杂元素的发光机理，最后就A1N薄膜作为优异的半导体发光材料的应用前景做了展望。半导体光致发光是电子吸引光子的能量跃迁至高能级，再由高能级返回到低能级时发光的过程称为光致发光过程，光源可为紫外线、红外线、可见光、X射线等。     

新概念炮弹大观

无线电频率武器幽灵炮弹马特拉——英国航空航天动力公司正在研制一种使用无线电频率的武器,它可在不伤及任何人的情况下打赢战争。该装置由大炮从地面发射,只需少量炸药就足够打开频率发射器所在的壳体。当发射器接近目标时,就会发射出强大的电子能量,封锁住它覆盖范围内的所有电区,但不会伤及人群。这种高科技炮弹可     

电动汽车智能控制系统关键技术及推广应用

“十五”期间，湖南大学电动汽车课题组承担了中德国际科技合作重大项目“电动汽车多能源总成智能控制器的研发”和湖南省“十五”科技计划重大专项“混合动力轻型越野车控制系统的研制”等课题。课题系统深入地研究了电动汽车智能控制系统的关键技术，解决相应的电动汽车能源分配、启动电机智能控制、车载电池的预估与能量回收、电子节气门自适应控制、电动汽车的动态建模与智能仿真等技术难题，自主开发了电动汽车多能源总成智能控制系统硬件平台，为长丰等汽车企业解决关键技术难题。     

印制线路板（PCB）用镀铜关键材料的开发及产业化

印制线路板（PCB）是电子信息产业的重要基础,高纯铜盐是PCB制造过程中必不可少的一类重要电子化学品。对电子化学品而言,其上游的基础化工材料主要影响产品的质量及成本,而下游的电子信息产业,包括信息通讯、消费电子、家用电器、汽车电子、节能照明、工业控制、航空航天及军工等领域则在一定程度上受着电子化学品的发展的影响。因此,电子化学品成为世界上各国为发展电子信息产业而优先开发的关键材料之一。     

重费米子体系中演生量子态及其调控的研究进展

作为典型的强关联电子体系,重费米子材料表现出丰富的量子基态,如反铁磁序、铁磁序、非常规超导、非费米液体、自旋液体、轨道序和拓扑态等。相比其他强关联电子体系,重费米子体系的特征能量尺度低,可以通过压力、磁场或掺杂等参量对不同量子态进行连续调控,因而是研究量子相变、超导及其相互作用的理想体系。本文重点介绍国家重点研发计划项目"重费米子体系中的演生量子态及其调控"执行两年来,在重费米子电子相图、量子相变、超导、强关联拓扑态、微观电子态等前沿科学问题上的研究进展。着重介绍了重费米子超导体CeCu_2Si_2的超导序参量,在重费米子材料YbPtBi中发现的外尔费米子激发,低载流子浓度近藤晶体中的关联拓扑电子态,以及CeTIn_5体系中的局域-巡游转变和重费米子态的微观机理研究等。这些研究成果加深了我们对重费米子体系中丰富的演生量子态及其调控的理解,为项目后期研究的凝练和深化奠定了坚实的基础。     

浅析爱因斯坦对能量内涵发展的贡献

能量及其守恒定律的发展贯穿于整个物理学的发展过程,能量是物质系统运动量的量度和系统运动状态转化的量度,能量守恒定律是反映自然界规律的最重要、最基本的定律。1905年到1907年是爱因斯坦科学生涯中最重要的时期,本文通过对爱因斯坦在这一时期发表的几篇重要的学术论文的研究,分析了爱因斯坦对能量内涵发展的革命性贡献。     

21世纪初我国低温物理的发展方向——香山科学会计第151次学术讨论会

低温物理是在低温条件下研究物质的物理性质,研究物质中电子、原子、原子核、分子之间的相互作用及运动规律的学科,是凝聚态物理学中的一个重要领域.在极低温下,物质中的热运动被减至极低的程度,物质处在能量的基态或低能激发态,量子力学的现象尤为突出.从这种意义上,也可以说低温物理是凝聚态物质能量量子化的物理学.当今凝聚态物理基础研究的重大热点问题,许多都以低温物理的研究作为基础.例如,高温超导机理研究中的一些基本问题:元激发相互作用的性质,是否进入玻色凝聚态等;介观尺度物理研究中的量子相干效应,纳米物质中的量子尺寸效应和声子表面模效应等,只有在很低温度下才能突出地显现出来.由于低温物理学的上述独特性质,它已成为物理学中非常重要而且成果最为丰富的一个分支.在新世纪到来之际,聚国内低温物理领域和相关领域的专家、同行于一堂,共同探讨21世纪初我国低温物理的发展方向和重要科学问题非常有意义.     

强监管时代电子烟断“电”

<正>11月1日,国家烟草专卖局、国家市场监督管理总局发布《关于进一步保护未成年人免受电子烟侵害的通告》,上演史上最严电子烟管理。11月1日,国家烟草专卖局、国家市场监督管理总局发布《关于进一步保护未成年人免受电子烟侵害的通告》(以下简称《通告》)指出,自《通告》印发之日起,敦促电子烟生产、销售企业或个人及时关闭电子烟互联网销售网站或客户端;敦促电商平台及时关闭电子烟店铺,并将电子烟产品及时下架;敦促电子烟生产、销售企业或个人撤回通过互联网发布     

我国消费电子产品的发展概况与展望

我国消费电子产业在电子工业中占有重要的地位,改革开放以来得到了迅速的发展,目前消费电子产业的产值和利税约占整个电子工业的三分之一.同时,消费电子产品也是电子工业出口创汇的主要产品.消费电子工业的发展对电子工业积累资金、带动元器件等基础产业的发展和技术进步都有着积极的作用.     

答岳宗五、胡昌国、高伯龙三同志

我同意岳宗五、胡昌国、高伯龙三位同志所提的下列各点意见:1)一般把质量和能量分别看待,分别守恒是首尾一贯的,内部无矛盾的.2)没有理由把相当于静止质量为m_0的能量m_0c~3不认作能量,也没有理由把相当于能量E的质量E/(c~2)不认作质量.3)我以前的见解会给唯心论开方便之门.所以我的“质能量”质的一面转化为“质能量”能的一面的说法是有错误的,不正确的.     

三元硼碳氮化合物单壁纳米管的直接合成

本文研究以Fe-Mo/MgO作为催化剂,甲烷、硼烷、乙二胺为反应源气体,采用偏压辅助热丝化学气相沉积(HFCVD)方法直接合成了三元硼碳氮化合物单壁纳米管(BCN-SWNTs)。合成的BCN-SWNTs的结构类似于单壁碳纳米管,B和N原子取代了部分C原子的位置,从而3种原子形成了三元共价化合物纳米管,其中N含量在3—8atom%之间,B含量在2—4atom%之间。并通过透射电镜能量过滤元素成像等手段,证明B、C、N三种元素均匀地分布在单壁纳米管中。不同于碳纳米管由于复杂的手性问题导致的性质不可控性,硼碳氮纳米管的电子结构主要依赖于它的化学组分,与其几何手性无关,而且预测其能隙可以在石墨和氮化硼(0.0—5.5eV)之间调节。这些特有的性质为实现纳米管在电子和光电子等领域的应用开辟了新的途径,有望实现从性质不可控的碳纳米管电子器件到性质基本可控的硼碳氮纳米管电子器件的突破。     

奥斯特瓦尔德的能量学理论

能量学是奥斯特瓦尔德为摆脱原子论和机械论,并试图统一自然科学而创立和发展的理论。它以能量守恒定律和扩展了的吉布斯热力学为基本原理。本文在整理能量学的发展、定律及应用基础上,试图找到化学能量学成功和能量学在统一自然科学上失败的根本原因,并评价其历史与现实意义。     

建议用"能源"和"能量资源"替代"能源资源"

能源(energy)即能量(power)之来源.能量可以直接来自自然界,也可以来自人工加工的产物.人们在谈论能源时,所指的就是能量资源(power resources),所以,能源是能量资源的简称,能量资源是能源的全称.     

建议用“能源”和“能量资源”替代“能源资源”

能源 (energy)即能量 (power)之来源。能量可以直接来自自然界 ,也可以来自人工加工的产物。人们在谈论能源时 ,所指的就是能量资源 (powerresources) ,所以 ,能源是能量资源的简称 ,能量资源是能源的全称。它包括一次能源 (primaryenergy)和二次能源 (sec ondaryenergy)。目前习惯上将一次、二次能源通称为能源 ,但是有人将其中的一次能源错误地称为能源资源 ;从而在“能源”和“能量资源”两个科学名词之外就有了一个既不科学 ,又不规范的“能源资源”名词。为了正确使用能源名词 ,规范能源研究工作 ,建议用“能源”和“能量资源”替代“…     

监管电子烟势在必行

<正>在吸电子烟的人特别是青少年越来越多、电子烟危害公众健康已成基本共识的语境下,立法强化电子烟的监管,显然势在必行。世界卫生组织近日发布《2019年全球烟草流行报告》,认为"虽然就电子烟触发的具体风险还没有作出结论性评估,但毫无疑问,电子烟有害"。报告提醒各国政府和消费者不要轻信烟草企业关于电子烟等产品的宣传,"电子烟损害小"等说法只是烟草企业的宣传策略,应加强对电子烟市场的监管。而此前一     

五角大楼开发第4种能量源

据美<新科学家>报道,超级食品不仅能为肌肉提供能量,还能促进大脑的功能.众所周知,世上存在3种主要超级能量源--蛋白质、碳水化合物和脂肪.现在美国国防高级研究计划局正在努力创造第4种超级能量源.该局这样做的目的是希望为士兵、登山者和运动员提供一种额外能量和一种能让他们长时间保持最佳体能的方法.