纳米硅量子线的发现与研究

一维纳米材料是当今介观物理学研究的前沿领域．文章报道了一种利用脉冲激光成功地制备纯度高、直径分布均匀的纳米硅量子线（ＳｉＮＷｓ）的方法，介绍了纳米量子线的形貌、显微结构、生长机理和物理性能研究的最新结果．纳米硅量子线的发现具有重要的科学意义和潜在的应用前景．     

冰膜覆盖的球体在水中比金属球降落更快

冰覆盖膜能减少物体在水中运动时尾部湍流,使得运动的阻力降低一半。当冰的温度不是太低时,其表面覆盖一薄层水,因此,物体(如冰刀等)能轻易地在冰面上滑动。目前,一个研究小组发现,冰表面也能帮助冰覆盖物体在水中的运动。他们将球体投入盛水容器中,测量阻力的变化。当与同样尺寸、相同密度的金属或陶瓷球体对照时,覆盖冰的球体所受到的阻力下降。他们发现,冰在表面上的融化现象能够减小球体后部的湍流尾波。这个结果对于理解冰山的移动和船只在冰水中的运动具有重要意义。     

用离散变量编码的逻辑量子比特打破盈亏平衡点

量子计算是这个世纪以来量子物理领域的一个重要研究方向。该研究领域的目标是将信息编码到可以相互转换的量子态上并利用其执行一系列逻辑运算操作,通过量子态的相干叠加和纠缠等,在特定问题上实现对经典计算机运算速度的指数级加速。但是量子态本身是非常脆弱的,其与环境产生的不可避免的耦合会导致量子比特的相干寿命受到极大影响。     

Finite size effect on the Raman frequency of phonons in nano-semiconductors

A comprehensive study on Raman spectroscopy with different excitation wavelengths, sample sizes, and sample shapes for optic phonons (OPs) and acoustic phonons (APs) in polar and non-polar nano-semiconductors has been performed. The study affirms that the finite size effect does not appear in the OPs of polar nano-semiconductors, while it exists in all other types of phonons. The absence of the FSE is confirmed to originate from the long-range Fr¨ohlich interaction and the breaking of translation symmetry. The result indicates that the Raman spectra of OPs cannot be used as a method to characterize the scale and crystalline property of polar nano-semiconductors.     

多层纳米碳管膜的大面积可控制生长

文章介绍了利用化学气相沉积法在Si和石英基片上大面积生长多层碳纳米管膜的研究成果,通过调节生长参数,不仅可以获得高度取向的碳纳米纤维,还可获得不同直径,不同图案的高度取向的碳纳米管膜,取向碳纳米管膜的可控制制备,为研究碳纳米管的物理,化学性能,特别是为碳纳米管场发射平面图像显示器的应用研究,奠定了坚实的基础。     

Numerical Simulations of Calcium Ions Spiral Wave in Single Cardiac Myocyte

The calcium ions （Ca^2＋） spark is an elementary Ca^2＋ release event in cardiac myocytes. It is believed to buildup cell-wide Ca^2＋ signals, such as Ca^2＋ transient and Ca^2＋ wave, through a Ca^2＋-induced Ca^2＋ release （CICR） mechanism. Here the excitability of the Ca^2＋ wave in a single cardiac myoeyte is simulated by employing the fire-diffuse-fire model. By modulating the dynamic parameters of Ca^2＋ release and re-uptake channels, we find three Ca^2＋ signaling states in a single cardiac myoeyte： no wave, plane wave, and spiral wave. The period of a spiral wave is variable in the different regimes. This study indicates that the spiral wave or the excitability of the system can be controlled through micro-modulation in a living excitable medium.     

Tapered dielectric structure in metal as a wavelength-selective surface plasmon polariton focuser

Symmetric tapered dielectric structures in metal have demonstrated applications such as the nanofocusing of surface plasmon polaritons, as well as the waveguiding of V-channel polaritons. Yet the fabrication of smooth-surfaced tapered structure remains an obstacle to most researchers. We have successfully developed a handy method to fabricate metal-sandwiched tapered nanostructures simply with electron beam lithography. Though these structures are slightly different from conventional symmetric V-shaped structures, systematic simulations show that similar functionality of surface plasmon polariton nanofocusing can still be achieved. When parameters are properly selected, wavelength-selective nanofocusing of surface plasmon polaritons can be obtained.     

漫画里的科学故事

<正>最近在法国举行的学术会议中,艺术家和科学家汇聚一堂,共同讨论如何描绘科学,特别是用漫画书形式。在法国,连环漫画是一种复杂的艺术流派,艺术历史学家将法国漫画bande dessinée定义为第九类艺术。许多法国漫画为成年人而创作,并具有政治或者历史色彩,因此,不难想象科学漫画占有特殊地位。法国常驻欧洲核子中心     

蓝宝石衬底上GaN/AlxGa1-xN超晶格插入层对AlxGa1-xN外延薄膜应变及缺陷密度的影响

室温300K下,由于Al_xGa_1-xN的带隙宽度可以从GaN的3.42eV到AlN的6.2eV之间变化,所以Al_xGa_1-xN是紫外光探测器和深紫外LED所必需的外延材料.高质量高铝组分Al_xGa_1-xN材料生长的一大困难就是Al_xGa_1-xN与常用的蓝宝石衬底之间大的晶格失配和热失配.因而采用MOCVD在GaN/蓝宝石上生长的Al_xGa_1-xN薄膜由于受张应力作用非常容易发生龟裂.GaN/Al_xGa_1-xN超晶格插入层技术是释放应力和减少Al_xGa_1-xN薄膜中缺陷的有效方法.研究了GaN/Al_xGa_1-xN超晶格插入层对GaN/蓝宝石上Al_xGa_1-xN外延薄膜应变状态和缺陷密度的影响.通过拉曼散射探测声子频率从而得到材料中的残余应力是一种简便常用的方法,Al_xGa_1-xN外延薄膜的应变状态可通过拉曼光谱测量得到.Al_xGa_1-xN外延薄膜的缺陷密度通过测量X射线衍射得到.对于具有相同阱垒厚度的超晶格,例如4nm/4nm,5nm/5nm,8nm/8nm的GaN/Al_0.3Ga_0.7N超晶格,研究发现随着超晶格周期厚度的增加Al_xGa_1-xN外延薄膜缺陷密度降低,Al_xGa_1-xN外延薄膜处于张应变状态,且5nm/5nmGaN/Al_0.3Ga_0.7N超晶格插入层Al_xGa_1-xN外延薄膜的张应变最小.在保持5nm阱宽不变的情况下,将垒宽增大到8nm,即十个周期的5nm/8nmGaN/Al_0.3Ga_0.7N超晶格插入层使Al_xGa_1-xN外延层应变状态由张应变变为压应变.由X射线衍射结果计算了Al_xGa_1-xN外延薄膜的刃型位错和螺型位错密度,结果表明超晶格插入层对螺型位错和刃型位错都有一定的抑制效果.透射电镜图像表明超晶格插入层使位错发生合并、转向或是使位错终止,且5nm/8nmGaN/Al_0.3Ga_0.7N超晶格插入层导致Al_xGa_1-xN外延薄膜中的刃型位错倾斜30°左右,释放一部分压应变.     

CuAg纳米结构表面共存和Ag表面对甘氨酸的新吸附行为

在异质纳米结构表面发生的新现象是当前研究的热点.最近发现，尽管甘氨酸在纯Ag表面只 能作物理吸附，蒸镀在Cu表面的单层Ag岛却能在Cu的帮助下，出现对甘氨酸作化学吸附的能力，这种现象是溢流效应的一种反映.蒸镀在Ag表面的Cu岛也能帮助附近裸露的Ag表面获得 化学吸附甘氨酸的能力，虽然这里已不是单原子层的银了.结果说明这种溢流现象来源于CuA g在表面的纳米结构共存，而不只是这种共存的某个结构所特有的.但是，由于Cu的表面能大 于Ag，所以即使是在室温下，Cu岛也会逐渐地被一单层Ag原子完全覆盖，从而失去溢 关键词： 溢流 甘氨酸 Cu Ag(111)