微电子技术的先导——纪念晶体管诞生七十周年

<正>今天,晶体管在大众的视线里已不多"见",但却在生活中处处都有,它是20世纪伟大的科学发明之一,并助力了现代电子计算机的发展。第一只晶体管由贝尔实验室的科学家在1947年发明,他们也因此而获得了1956年诺贝尔物理学奖,他们分别是肖克利(W.Shockley,1910~1989)、布拉顿(W.Brattain,1902~1987)和巴丁(J.Bardeen,1908~1991)(图1)。     

著名物理学家约翰·巴丁及其两次中国之行

介绍著名物理学家巴丁两次获诺贝尔物理学奖的科学探索历程;回顾了巴丁对中国的两次访问和对中国科技、教育发展的关注与支持;从巴丁的科学精神和他善于发挥个人智慧与科学团队的集体创造力中汲取有益的启示与思考.     

著名物理学家巴丁教授来我国讲学

美国著名物理学家巴丁(J·Bardeen)教授应中华人民共和国教育部和北京大学校长周培源的邀请于1980年5月来我国讲学.巴丁教授曾两次获得诺贝尔桨金物理奖.第一次是在1956年与勃拉丁(Brattain)和肖克莱(Schockley)合得的,得奖是由于其半导体理论导致晶体管的发明.第二次是在1972年由于他和年轻的物理学家库珀(Cooper)、施里弗(Schrieffer)一起创立了超导电性的微观理论(现通称为BCS理论). 巴丁教授在北京大学讲学期间,作了有关“超导问题的发展与近况”、“超导计算机发展近况”、“量子阶异质结激光器”等方面内容的报告共7次.对近年来在…     

库珀（Cooper，Leon Neil，1930-）美国物理学家（Physicist，America）

库珀于1954年在哥伦比亚大学获得博士学位，1958年起受聘在布朗大学工作。巴丁同他和施里弗一起提出了一种超导理论（BCS理论，以他们3人姓氏的第一字母命名），它已为人们所接受。在这种理论中，电子会成对地运动。这种成对的电子被称为“库珀电子对”，以作为对他的褒奖。他们三人共同获得了1972年的诺贝尔物理学奖。     

著名物理学家约翰&#183;巴丁及其两次中国之行

介绍著名物理学家巴丁两次获诺贝尔物理学奖的科学探索历程;回顾了巴丁对中国的两次访问和对中国科技、教育发展的关注与支持;从巴丁的科学精神和他善于发挥个人智慧与科学团队的集体创造力中汲取有益的启示与思考．     

布拉坦（Brattain，Walter Housel，1902—1987）美国物理学家（Physicist，America）

布拉坦的少年时期是在牧场上度过的。他1924年毕业于惠特曼学院（在华盛顿州），1929年在明尼苏达大学取得博士学位。同年，他进入贝尔电话实验室，成为一名物理学研究人员。第二次世界大战期间，他在那里从事潜艇磁探测的工作。他同肖克利刚和巴丁共同获得1956年诺贝尔物理学奖，共享发明晶体管的荣誉。1967年，他接受惠特曼学院的聘请，担任了自己母校的教授。     

温伯格（Weinberg，Steven，1933-）美国物理学家（Physicist，America）

温伯格由于对弱电统一理论的贡献，与格拉修、萨拉姆共获1979年诺贝尔物理学奖。弱电统一理论的概念是1957年由施温格首倡的。他的学生格拉修于1961年为弱电统一理论选择了正确的对称性，SU（2）×U（1），引进了中性的中间玻色子Z^0。温伯格是格拉修中学和大学的同学，他同萨拉姆于1967年分别独立提出中间玻色子依靠希格斯机制获得质量。     

施里弗（Schrieffer，john Robert，1931-）美国物理学家（Physicist，America）

施里弗于1957年获伊利诺斯大学的物理博士学位，自1962年起在宾夕法尼亚大学任物理教授。他和巴丁、库珀一起研究超导现象，提出了目前被世界物理学家所认可的BCSN论，三人遂一起获得了1972年的诺贝尔物理学奖。     

超导体产生的强磁场如何测量?

 一、超导体能产生强磁场自1911年荷兰科学家昂内斯发现超导现象以后,许多大科学家绞尽脑汁设法从理论上解开这一奇妙现象之谜.经过了漫长的努力,超导现象终于在1958年为三个美国科学家巴丁、库珀、施莱弗联合提出的一项理论(即著名的BCS理论)所基本解释,这三位科学家也因此荣获了诺贝尔物理学奖.六十年代以来,由于第二类超导体的制造工艺日益进步,超导技术已逐步取得了不少实际应用.数年前发现的高温超导现象,已成为家喻户晓的事实了.     

科苑快讯

１９９９年诺贝尔物理学奖 据瑞典皇家科学院宣称,“由于解释了物理学中的电弱相互作用的量子结构”,两位荷兰粒子物理学家,赫拉尔杜斯·特霍夫特（Ｇｅｒａｒｄｕｓ’ ｔ Ｈｏｏｆｔ）和马丁努斯·韦尔特曼（Ｍａｒｔｉｎｕｓ　Ｖｅｌｔｍａｎ）,被授予１９９９年诺贝尔物理学奖。这两位诺贝尔奖得主的重大贡献在于为粒子物理学提供了一种计算方法,解决了其中的“重整化”问题。 ２０世纪最伟大的科学成就之一是电弱统一理论,它完成了人类科学史上的又一次大综合。 在建立电弱统一理论之时,需要解决三个基本问题：其一,不同于看待…     

白光和红绿蓝光LED可调光源研制

为了提高LED光源色温和亮度的调节精度和准确度,结合色温由低向高变化时光色所呈现的渐变特点,提出了一种低色温白光LED灯珠、高色温白光LED灯珠加红绿蓝光LED灯珠补偿式调光的方法.将色温分成三个部分进行调节,每个部分选用不同的LED灯珠组合来进行调光.实验结果表明:不同组合情况下的LED光源的初始输出色温相对于目标值的偏差范围在1％以内;亮度可以在保证色温不变的情况下独立进行调节,初始输出值与目标值的偏差范围在1％以内;经过微调之后可以达到目标值;达到了色温和亮度独立调节的要求;光源发光稳定,不会因为长时间工作而影响调节精度.     

Atomic and electronic structures and stability of icosahedral nanodiamonds and onions

The relative stability of alternative carbon nanoparticles with icosahedral symmetry, such as diamond-like nanocrystallites and multiwalled fullerenes (onions), is investigated using the parametric model and the density functional tight-binding (DFTB) method. It is demonstrated that an increase in the size of particles and their hydrogenation favor the stabilization of diamond-like nanocrystallites. The formation of “intermediate” nanostructures consisting of diamond-like nanocrystallites inside the fullerene cage is revealed. The electronic spectra of icosahedral carbon nanoparticles are calculated.     

Visualization and interferometry for cylindrical and spherical sample tomography and profilometry

A technique combining image processing and laser interferometry for visualizing and detecting the deformation of transparent cylindrical and spherical sample is proposed. This deformation includes geometric deformation such as volume transition in profilometry and physical deformation such as refractive index change in tomography. Phase contour lines are used for quantitative analysis and graphical representation of the deformation. This method allows us to visually detect the spatial variation of the deformation field and to evaluate the test quality such as misalignment of optical system. A theoretical analysis using phase contour map to characterize the deformation field is described in detail. A method using phase contour map to qualify the interferometric test is proposed. Analysis of test examples is carried out. Suggestions on using phase contour line method to ameliorate test system design are finally discussed.     

Nonlocal potentials and their exact and approximate local and velocity-dependent equivalents

We show that good approximations to the exact equivalent local potential (ELP) and damping factor of a nonlocal Perey-Buck potential can be calculated in the partial wave WKB approximation of Horiuchi. The exact ELP and damping factor are obtained by means of a method previously given by one of us. We also confirm that an approximate ELP proposed by Bauhoff et al. is of comparable accuracy as the Horiuchi approximation. Thesel-dependent ELP's exhibit reduced attraction in the interior and provide a test for higher order WKB approximations. We subsequently obtain an equivalent velocity dependent potential (EVDP) which is even exactly wave function equivalent to the original nonlocal potential. This almost local potential, unlike the trivial equivalent local potential, is smooth and well-behaved and is therefore particularly useful in nuclear reactions where the off-shell behaviour of the potential is important.     

Quantum and Classical Disparity and Accord

Discrepancies and accords between quantum (QM) and classical mechanics (CM) related to expectation values and periods are generally found for both the harmonic oscillator (SHO) and a free particle in a box (FPB), which may apply generally. These indicate non-locality is expected throughout QM. The FPB energy states violate the Correspondence Principle. Previously unexpected accords are found and proven that 〈x ²〉 _CM =〈x ²〉 _QM and τ _CM =τ _QMb (beat period i.e. beats between the phases for adjoining energy states) for the SHO for all quantum numbers, n. However, for the FPB the beat periods differ at small n. It is shown that a particle’s velocity in an infinite square well varies, no matter how wide the box, nor how far the particle is from the walls. The quantum free particle variances share an indirect commonality with the Aharonov-Bohm and Aharonov-Casher effects in that there is a quantum action in the absence of a force. The concept of an “Expectation Value over a Partial Well Width” is introduced. This paper raises the question as to whether these inconsistencies are undetectable, or can be empirically ascertained. These inherent variances may need to be fixed, or nature is manifestly more non-classical than expected.     

Muonic and pionic L- and M-series in carbon and oxygen and the pionic 2p level shift and width of oxygen

Muonic and pionic X-rays of the L- and M-series in C and O have been measured with a Si(Li) detector in the energy range between 7 keV and 60 keV. The target consisted of mylar (C₅H₄O₂). Energies and intensities of 21 transitions have been determined. The strong interaction shift of the pionic 2p level in O was measured and found to be +4.1 ±2.3 eV. The measured width of this level is 11±6 eV. The measured yields have been compared with cascade calculations.