应变调控单层氧化锌能带结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算对单层ZnO薄膜能带结构的应变调控进行了研究.计算结果表明:沿着之字形方向的压缩应变和扶椅形方向的拉伸应变对薄膜带隙的调控都是线性的,而且带隙调控的范围最大;相反地,在沿着之字形方向的拉伸应变和扶椅形方向的压缩应变的调控下,带隙则呈现出非线性的变化.对于双轴应变的拉伸与压缩,带隙的变化都是非线性的.这种通过不同的应变加载方式来实现对带隙不同程度的调控,对ZnO薄膜在光学和催化等领域的应用具有重要的指导意义.     

微球激光的最新研究进展

 利用回音壁模式微球腔的高Q谐振原理，可以获得微球激光。研究了微球腔的特点和微球激光产生的原理，介绍了单量子点、表面栅耦合和光纤耦合三种微球激光器，讨论了获得高Q值微球腔的方法，提出采用半导体纳米微球及通过旋转电弧或者旋涂方式制成的玻璃微球，给出了微球激光器的几种应用以及当前国内外最新进展。     

组分调制Cu3NPdx的大温区恒定电阻率

单一固体材料的电阻率是关于温度的复杂函数。目前尚未见关于相当大的温度范围内恒定电阻率的报道；对恒电阻的需求仍然是通过材料结构组合或电路设计实现的。Cu3NPdx随组份的变化会经历半导体-半金属相变，在Cu3NPd0.238中可以在240K的温度范围内测得不变的电阻率，这一发现至少表明大温区内恒电阻是可以在单一材料内实现的，它对固体物理的理解本身以及诸多应用都有重要的意义。     

内核/壳层微结构上应力驱动的三角和斐波纳契数花样

自然界中三角和斐波纳契数的叶序花样随处可见.通过控制几何条件以及冷却之后产生的应力,这些花样能在Ag内核/SiOx壳层微结构(约10μm大小)上予以实现.在这种内核/壳结构表面上,大小形状十分一致的小球通过自组装是形成斐波纳契数花样(我们观察到5×8,8×13和13×21三种)还是三角花样,取决于基座面的几何构形.作者工作的意义在于揭示了在适当的几何约束下,自组装形成的花样是总应变能最小的结果.这对叶序花样的形成来源提出了一种非遗传的机理.此外,作者的研究表明,高度有序的、甚至含有内禀缺陷的微结构可以通过应力工程在大面积范围内同时得到.     

Pt-Au核-壳结构纳米粒子热稳定性的分子动力学研究

采用分子动力学方法结合嵌入原子势, 对Pt-Au核-壳纳米粒子的热稳定性进行了研究. 计算结果表明: Pt-Au纳米粒子的熔点明显高于Au纳米粒子而低于Pt纳米粒子. 通过计算Lindemann指数发现: 壳层中的Au首先熔化, 然后逐渐向内部扩展, 最终导致核中的Pt完全熔化; 熔化所经历的温度区间明显宽于单质纳米粒子, 而且该熔化过程呈现典型的两阶段熔化特征; 在两次熔化之间, 存在着固(核)液(壳)共存的结构. 关键词： 纳米粒子 熔化 分子动力学     

量子临界态

1905年是爱因斯坦的奇迹年．在那一年里爱因斯坦提出了狭义相对论，解释了光电效应和布朗运动．紧接着，爱因斯坦于1906年借鉴光子的概念，又建立了固体比热的模型，解决了长期困扰人们的低温下固体比热反常的难题．这一问题的解决，是爱因斯坦奇迹般的智慧的又一次闪光．同样重要的是——如果不是更重要的话——爱因斯坦于1916年提出了受激辐射的概念．在此基础上，人类于1960年造出了第一台激光器，并由此改变了人类生活的方方面面．今天在纪念爱因斯坦奇迹年100周年的时候，我们翻译了英国《自然》杂志上的一篇“世界物理年”专稿，向广大物理爱好者介绍量子临界问题．如同一百年前的固体比热问题一样，量子临界问题质疑我们已有的物理学基础，拷问人类的智慧．译校者希望本文能唤起广大读者对这一物理学难题的兴趣，也许就是读者中的某位能够延续爱因斯坦的奇迹，给这个问题一个令人信服的解答．     

公式F=ma中的力从哪来?(之三)

（上接2005年第11期第786页） 3 文化差异 如我们所见,力的概念定义了一种文化.在先前发表的此系列的专栏文章（Physics Today,2004年10月,第11页以及2004年12月,第10页）中1）,我说明了通过对力这一概念的诠释（实际上是关于力的附加假设）,公式F=ma是如何被赋予意义的.这样的诠释有点民间传说的味道.它既包含了在适当条件下我们可以从近代〈物理〉2）基础得到的近似,也包含了从经验中抽象出的略嫌粗放的推广（例如关于摩擦力和弹性行为的所谓的“定律”）.     

什么是量子理论?

在1885-1889的几年中，赫兹（Heinfieh Heaz）先后发现了电磁波可以在空间传播，并且通过实验证实电磁波以光速传播而且是横向偏振的波，这一工作验证了麦克斯韦（James Clerk Maxwen）20年前（1864年）做出的预言，赫兹的主要论文收录在《电波》一书中，他还为此书写了长篇的导言，该导言中出现了他著名的、非凡的论述：“对于什么是麦克斯韦理论，我知道如下最简短和精确的回答：麦克斯韦理论就是麦克斯韦方程组”     

公式F=ma中的力从哪来?

力的概念早在Hamihonian力学的框架内就失去了存在的合理性，但它却一直贯穿于我们处理力学问题的思维并在教科书中快乐地存在着．本文(发表在Physics Today，Oct．2004．)中，2004年度诺贝尔物理学奖得主、MIT物理学教授Frank Wilczek从科学发展史、科学方法论以及文化与心理学的角度研究了这一悖论，读来令人有茅塞顿开之感．我们迅速翻译了这篇好文章，以飨国内的广大物理学爱好者。     

公式F=ma中的力从哪来?(之二)

2 赋予合理性 我在先前的专栏（Physics Today,2004年10月,第11页）1）里论述了那些关于力和质量的假设是怎样为公式F=ma的内涵赋予实质的.我将这一系列的假设称为“力的文化”.我提到,尽管“力的文化”中的一些元素经常被称为“定律”,但是用近代物理的观点来看却显得非常奇怪.在此,我将讨论其中某些假设是在什么样的情况下如何作为近代《物理》2）基本原理之必然推论出现的--或者根本就不是!