对三量纲制的讨论

 物理量是在量度物质属性和描述物质运动状态时所用的各种量值,最基本的物理量有时间、长度、质量、温度、电流强度、物质的量和发光强度,其余的物理量则是按它们各自的定义由基本物理量组合而成;量纲是用于表示一个物理量怎样由基本量(包括这些量的幂指数)组合的式子,量纲的原始含义是测量,它只是表明物理量的性质而不表明其大小,因此量纲只是用于定性地描述物理量,在动力学领域,人们选定长度L、质量M及时间T作为基本量纲,也称三量纲制。为什么取三量纲制?能不能取更少的量纲?二量纲制、一量纲制甚至无量纲制,会给物理世界带来什么样的影响呢?     

量子相变

量子相变是一种发生在绝对零度,由量子涨落而非热涨落导致的相变现象,满足著名的海森堡不确定关系。通过零温量子临界点的研究,可获知物质系统更广泛范围的行为,包括稀土磁性绝缘体,高温超导体和二维电子气体等。     

钛酸锶(SrTiO3)低温时的自发极化

对自由能取极小可得到一系列方程,原则上可以确定任意系统相变时的行为.在105K SrTiO3发生立方一四方的反铁畸变,考虑量子效应,从吉布斯自由能形式出发,计算了介电常数,并讨论低温时的居里一外斯行为.     

浅谈大学物理教学的语言艺术

针对大学物理教学语言的重要作用进行了阐述,并剖析了物理语言的艺术内涵,对如何提高语言修养进行了初步探讨.     

一道典型习题的拓展讨论

在清华大学编制的工科大学物理课程试题库中,选录了一道题号为0118的习题,内容及求解过程如下.     

Theoretical Study of Antiferrodistortive Phase Transition in Strontium Titanate

SrTiO₃在105 K发生反铁畸变从立方相进入四方相,这是由氧八面体绕一晶轴转动一微小角度引起的. 根据居里原理分析其序参量是一个三阶全对称的极张量. 从吉布斯自由能出发,得到了考虑量子效应的介电常数,并分析了低温时的居里-外斯行为. SrTiO₃的低温介电行为与Sr²⁺的离子半径小有关,与BaTiO₃和PbTiO₃中的Ba²⁺和Pb²⁺相比,Sr²⁺更容易在氧八面体孔道中移动.     

晶格动力学性质对钛酸锶介电行为的影响

在105 K钛酸锶(SrTiO3)发生立方-四方的反铁畸变,对量子效应的吉布斯自由能取极小值,可得到一系列方程,原则上可以确定任意系统相变时的介电性质.研究了晶格动力学性质,特别是软模的行为,对理解介电性非常重要.介电常数完全由低频的光学声子模决定,从晶格动力学的性质出发,分析了低温时的居里-外斯定律行为.     

反铁电晶体PbZrO3序参量和对称性的研究

在反铁电晶体锆酸铅(PbZrO3)顺电反铁电相变中,伴随有对称性的变化.前人工作中选择反极化参量(P)或子晶格的极化矢量(PA、PB)作为反铁电相的序参量,根据居里原理得出了反铁电晶体锆酸铅反铁电相对称性所属空间群为Pbam(D2h)或Pba2(C2v).但是通过对中子衍射实验结果分析,该晶体反铁电相对称性所属空间群不是Pbam(D2h)或Pba2(C2v),而是P2/m(C2i).本文选取轴矢量R作为反铁电相的序参量,对锆酸铅晶体应用居里原理,恰能得到正确的对称性P2/m(C2i).     

NH4H2PO4晶体反铁电相的对称性及序参量

在反铁电晶体NH4H2PO4(ADP)顺电反铁电相变中,对称性所属点群也随之发生相应的改变.通过对实验结果的分析,我们认为NH4H2PO4(ADP)晶体反铁电相对称性所属点群为P2(C2).选用轴矢量R作为序参量来描述NH4H2PO4(ADP)晶体反铁电相变中对称性的变化,应用居里原理,恰能得到NH4H2PO4(ADP)晶体反铁电相的正确对称性所属点群P2(C2).     

SrTiO3铁电体反铁畸变序参量的研究

钛酸锶(SrTiO3)的反铁畸变是氧八面体绕[001]轴转过一微小角度θ引起的,由于前人对相变中晶体学原胞的选取不合适,所以不能正确说明晶体结构对称性的变化.本文提出一种晶体学原胞的选取方法,能很好地反映相变前后对称性的变化.由居里原理,分析其序参量是一个三阶全对称的极张量,并给出具体的数学形式.