科学堂 » 物理 http://scienceroom.net 交流学术经验　分享技术心得 Thu, 02 Feb 2012 12:15:50 +0000 en hourly 1 http://wordpress.org/?v=3.3.1 2010年诺贝尔物理学奖揭晓（英国科学家安德烈·盖姆与康斯坦丁·诺沃肖洛夫因获奖） http://scienceroom.net/2010-nobel-prize-in-physice-659.html http://scienceroom.net/2010-nobel-prize-in-physice-659.html#comments Mon, 04 Oct 2010 16:01:57 +0000 刀客 http://scienceroom.net/?p=659 阅读全文——共1853字]]>

英国曼彻斯特大学科学家安德烈·盖姆与康斯坦丁·诺沃肖洛夫因在二维空间材料石墨烯的突破性实验获得2010年诺贝尔物理学奖。

The Nobel Prize in Physics 2010 was awarded jointly to Andre Geim and Konstantin Novoselov “for groundbreaking experiments regarding the two-dimensional material graphene”

海姆和诺沃肖洛夫于2004年制成石墨烯材料。这是目前世界上最薄的材料，仅有一个原子厚。自那时起，石墨烯迅速成为物理学和材料学的热门话题。

目前，集成电路晶体管普遍采用硅材料制造，当硅材料尺寸小于10纳米时，用它制造出的晶体管稳定性变差。而石墨烯可以被刻成尺寸不到1个分子大小的单电子晶体管。此外，石墨烯高度稳定，即使被切成1纳米宽的元件，导电性也很好。因此，石墨烯被普遍认为会最终替代硅，从而引发电子工业革命。

根据诺贝尔委员会的生命，安德列-盖姆出生于俄罗斯，在英国做研究，但却是荷兰公民，而康斯坦丁-诺沃舍洛夫具有俄罗斯和英国双重国籍。

简历：

安德鲁-盖姆

出生：1958年，俄罗斯索契

授奖时所在的机构：英国曼彻斯特大学

获奖原因：在二维材料石墨烯研究中开创性实验

康斯坦丁-诺沃舍洛夫

出生：1974年，俄罗斯Nizhny Tagil

授奖时所在的机构：英国曼彻斯特大学

获奖原因：在二维材料石墨烯研究中开创性实验

诺贝尔物理奖获得者的二则小故事

这是两年前Geim在他办公室接受Science Watch采访时讲的，Geim叙述了发现石墨烯的一个有趣故事：
 
Geim说他的实验室里刚来了一位来自中国的博士生。我买了一块高定向裂解石墨(HOPG),请这位博士生制成薄膜，要求尽可能地薄。起初我给他一台精巧的抛光机让他研磨。三周后他来见我，他说成功了。他给我看一个培养皿，在培养皿底部有一些石墨的小斑点。我用显微镜观察，估计这些石墨碎片仍然有10微米厚，大概1000层左右。我问他：“你能否再研磨得薄一点？”这位博士生说：“我需要另一快HOPG” 一块HOPG的售价当时约300美元。Geim说“我当时向他解释时一定是不太礼貌，我说你不必磨掉整块砖头才指望获得一粒沙子吧。不料他同样有礼貌地回答道：“如果你这么聪明，你自己试试。”这就是一个转折点，面对学生的叫板，Geim自己来试，决定用透明胶带。
 
后面的故事大家可能都知道了，先在胶带上粘一小块石墨、折叠，然后再撕开胶带，薄片也随之一分为二。屡次重复这一过程，即可将石墨减薄，他们很快获得了更薄的石墨，一周后用这些石墨片制成了具有栅控特性的电子器件，类似晶体管，其实当时所用的石墨片并非单原子层(石墨烯)的，10层左右， 但Geim唯恐有人也在探索同样的工作，于是等不及拿到单层石墨烯就匆匆往前做的。一开始Novoselov可能没有参加，是后来才介入的，其强项可能是电学测量方面的，假如我们这位中国博士生按Geim的要求获得石墨烯薄片，那么获诺贝尔奖可能这位博士生也有份的。遗憾吗？这就是科学研究，机会、偶然与必然是相伴的。不同的性格会决定研究者的工作风格，同样会决定各自的命运。
 
故事二：
 
问Geim为什么当时会想到去发现石墨烯？Geim说，首先我们有设备，可以研究小样品，其次我有一点低维系统方面的知识，我博士后的研究工作就是涉及低维系统的。第三个原因我戏称是我的科研恶习，那一段时间里，我关注碳纳米管那一拨人，恶心他们时不时地声称获得这样或那样的牛工作。我想我可以做一点不同于碳纳米管的东西，暗想为什么不把碳纳米管剖开呢？这就是最初的想法：试着做一些类似碳纳米管的东西，尝试用抛光将石墨减薄，直至几层或尽可能地薄。其实当时谁也没料到(包括Geim自己)能获得单原子层的石墨烯，但都认为制备10或100层石墨应该是没有问题的。故当时我们的目标是：制备100层的石墨，并尝试对其进行研究，希望能解决类似于碳纳米管体系中的问题。于是Geim开始了工作，时间约在2002~2003年间，2004年10月在Science上发表题为“Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films”论文，署名共9位，包括两名中国人(D. Jiang, Y. Zhang)。
 
从Geim的故事可知，如果想获原创性的东西，应该向Geim学习，绝不跟风，不做Research，做Search，尝试前人没有做过的东西，唯有那些东西才有可能永恒。您说呢？

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]]> http://scienceroom.net/2010-nobel-prize-in-physice-659.html/feed 0 嫁人当嫁物理男 http://scienceroom.net/why-should-marry-men-who-study-physics-554.html http://scienceroom.net/why-should-marry-men-who-study-physics-554.html#comments Sat, 28 Mar 2009 08:00:32 +0000 刀客 http://scienceroom.net/?p=554 阅读全文——共1654字]]> 一个神奇的现象，在中国女生眼中，“物理学家”或者“物理系学生”是很吓人的。
如果某个物理系男生对女生说明他是学物理的，几乎立刻会获得“粪便效应”——该女生会对该男生立刻敬而远之。因为大多中国女孩认为，物理系的学生和自己不是一个星球的。

然而，把罪过都放在女孩身上也不公平。女孩对物理人士的畏惧，来自她们对物理人士的极端不了解。对一个不懂行的人来说，物理界最知名的两个人物一个叫牛顿，另一个叫爱因斯坦。前者太过久远，难窥庐山真面；后者对物理学家形象的贡献太过负面：乱七八糟的头发和大脑门和永远破旧的衣着。最重要的在于，她们中的许多人无法理解物理，认为物理深奥难懂晦涩无用，所以宁愿对工程系的家伙们投怀送抱，至少他们做出来的设计图是看得见的，摸得着的，用得上的；或者对工商管理的人送橄榄枝，尽管他们很多人是没有个性不知道未来在何方才选择的这个专业。

我为什么要对物理人士感兴趣？我们在改变世界，我们一直改变着，还将继续改变这个世界。现在，如果你选择了一个物理学家当老公，你可以自豪地说，他能够改变世界的进程！而且也有贤内助我的一份功劳哦！

物理学家拥有性感的大脑。对于众多（80％）智商介于80~110之间的女生来说，一个物理系的优秀学生足以被称作“天才”——他们的智商一定在130以上（以后给女伴介绍你的他的时候，就可以毫不谦虚地说：“我的老公是天才哦”），他们能理解的东西或许是咱一辈子也搞不明白的。

但是，物理学家最优秀的地方在于，他们的大脑绝不死板，死板者搞不了物理。如果把数学家的大脑比作最难嚼的煮老的牛肉的话，物理学家的大脑就等同于肘子肉或者牛筋。物理学家被称为科学家中的小飞侠，是所有自然科学家中最具有创造力、最具童心和最年轻的。想想看化学家，总是徘徊在各种有毒气体和大小爆炸中，浑身总是弥漫着刺激性气体；生物学家，每天面对各种病毒各种细菌，不知道哪天就被感染了；数学家，每天研究一些现实中一辈子也碰不到的东西，是大部分书呆子的聚集地。可是物理系的学生绝不是书呆子。

绝大多数物理学家在对物理知识如饥似渴的同时，对世界的其他领域拥有极其广泛的兴趣。一个学物理的人一定是好奇的，而好奇使人幽默、不凡及富有情趣。举一个遥远的例子，物理学大师理查德·费曼，在得诺贝尔奖的同时画得一手好素描，会打巴西鼓，也经常去酒吧转悠找灵感，他喜欢撬锁，搞恶作剧。再比如一个斯坦福大学物理系大三学生，GPA（平均成绩）常年4．0，拥有很多奖项，同时是地下乐队贝司手、飞碟队队长、游泳队队员，还是话剧社主力社员。

纵览中国出名的物理学家，大都也同时是国学专家，或能写得一手好字，或是善吟诗作画。身边物理圈子里的朋友也绝少只做物理的，他们有的能就世界政治经济形势侃侃而谈，有的能就东西方艺术哲学高谈阔论，而且大都有一手好文笔。他们对社科人文的了解远比社科人文人士对科学的了解深，而且从不像艺术人文人士敌视科学那样敌视艺术人文。他们怀着浓厚的兴趣去发掘世界所有的未知，当然，物理为主。

正因如此，和一个真正优秀的物理学家在一起的时光决不会像女孩们想象的那么无趣和无聊。恰恰相反，他会带领你走上一段曼妙的旅程。因为物理学家的头脑比任何职场精英、工程师或者其他科学家都更接近艺术，却比艺术家冷静、理智和严密得多。他们能给你依靠的肩膀，却同样可以给你绝不平淡的生活。

物理学家会不会很穷？我可以肯定地告诉诸位，一个优秀的物理学家是想穷也穷不了的。在美国，一个名牌大学的物理教授平均年薪在18万美金左右，较出色的可以有20万出头。而这仅仅是9个月的工资，在寒暑假的3个月中，大学教授们可以去其他学校当客座教授，还会有5万左右的额外进账。当然，一个富有创造力的头脑是不会局限于这点固定收入的，国家科研基金、专利费。这都是大把大把的外快。俗套一点地说，越聪明，赚的钱越多。

因此，智慧在物理系隐藏，你的幸福在物理系隐藏。他们等待着聪明的你来发掘！不要再去忽略甚至远离这些富饶的“金矿”了，请不要等待物理系男生都被抢购一空了再动手！

优先考虑物理系男生当老公吧！

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]]> http://scienceroom.net/why-should-marry-men-who-study-physics-554.html/feed 1 手把手地教你制备柠檬电池 http://scienceroom.net/lemon-battery-319.html http://scienceroom.net/lemon-battery-319.html#comments Sun, 09 Nov 2008 15:11:14 +0000 刀客 http://scienceroom.net/?p=319

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]]> http://scienceroom.net/lemon-battery-319.html/feed 3 【PDF＆PPT下载】分子纳器件研究进展及面临的挑战 http://scienceroom.net/molecular-nano-device-266.html http://scienceroom.net/molecular-nano-device-266.html#comments Sun, 26 Oct 2008 11:17:20 +0000 刀客 http://scienceroom.net/?p=266 阅读全文——共314字]]> 分子纳器件研究进展及面临的挑战（学科简介及工作建言）
作者：韩汝珊
北京大学物理学院凝聚态所
北京大学纳米中心

内容简介
Part I 研究现状简介
第一章引言
第二章制备方法和几个代表性的实验
第三章分子纳器件输运的定性的概念
第四章第一性原理理论框架:NEGF+DFT
第五章分子晶体管和纳米线
第六章提问及回答
第七章小结
第八章附录

Part  II  进一步的研究建议
第一章引言
第二章分子纳器件包含强关联部分
第三章分子纳器件输运是个多尺度问题
第四章分子纳器件是个限制性新体系
第五章课题举例
第六章小结
第七章附录

PDF下载：分子纳器件研究进展及面临的挑战Part I

　　　　  分子纳器件研究进展及面临的挑战Part II

PPT下载：分子纳器件研究进展及面临的挑战

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]]> http://scienceroom.net/molecular-nano-device-266.html/feed 1 美日三位科学家获2008年诺贝尔物理学奖 http://scienceroom.net/the-nobel-prize-in-physics-2008-216.html http://scienceroom.net/the-nobel-prize-in-physics-2008-216.html#comments Tue, 07 Oct 2008 10:24:21 +0000 刀客 http://scienceroom.net/?p=216 阅读全文——共365字]]>

据诺贝尔奖官方网站消息：美国科学家Yoichiro Nambu（南部阳一郎，原籍日本）和日本两位科学家Makoto Kobayashi（小林诚）、Toshihide Maskawa（益川敏英）获得2008年诺贝尔（nobel)物理学奖，其中Yoichiro Nambu获得了500万瑞典克朗奖金（约合70万美元），Makoto Kobayashi、Toshihide Maskawa两人则分享了另外500万瑞典克朗奖金。

据报道，来自美国芝加哥大学的恩里科费米研究所的科学家Yoichiro Nambu因发现亚原子物理自发破缺对称性机制而获此殊荣。而日本筑波高能加速器研究社的Makoto Kobayashi和日本京都大学汤川理论物理研究所的Toshihide Maskawa因发现破缺对称性的来源（通过预言自然界至少存在三类夸克粒子）而获得该奖项。

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]]> http://scienceroom.net/the-nobel-prize-in-physics-2008-216.html/feed 0 简单有趣的化学和物理实验 http://scienceroom.net/reekos-mad-scientist-lab-1022.html http://scienceroom.net/reekos-mad-scientist-lab-1022.html#comments Sun, 27 Apr 2008 05:37:33 +0000 刀客 http://scienceroom.net/?p=1022 阅读全文——共934字]]> This Internet site provides simple chemistry and physics experiments for students to perform with adults. The site features Reeko, the Mad Scientist, as the narrator who encourages student learning through his comical writing and interesting experiments. The experiments demonstrate a variety of concepts including flotation, momentum, and gravity, and range from easy to difficult. In one advanced activity, students build a miniature hovercraft from common materials including a balloon, cardboard, and a thread spool. Each activity offers instructions and a detailed scientific explanation of the phenomena. Students answer riddles, solve simple mathematics problems, and search the site for pictures to solve a mystery puzzle. For more information, the site provides a list of books, magazines, and web sites.

Welcome to Reeko’s Mad Scientist Lab. Your source of free science projects and experiments for parents, teachers, and children of all ages. Kick off your shoes. Pull up a chair. Make yourself comfortable. Oh yeah, did we mention that protective goggles are required…

简单有趣的化学和物理实验

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]]> http://scienceroom.net/reekos-mad-scientist-lab-1022.html/feed 0 网站推荐：中学物理教室（英文） http://scienceroom.net/physicsclassroom-1047.html http://scienceroom.net/physicsclassroom-1047.html#comments Tue, 01 Apr 2008 10:44:31 +0000 刀客 http://scienceroom.net/?p=1047 阅读全文——共821字]]> The Physics Classroom Tutorial is an online physics tutorial written for high school physics students. The tutorial was originally developed for physics students at Glenbrook South High School in Glenview, Illinois.

The Tutorial covers basic physics topics using informative graphics and an easy-to-understand language. Each unit is broken up into lessons and sub-lessons. A lesson resembles the type and extent of coverage given to that physics topic in class. The sub-lessons are accompanied by Check Your Understanding sections, providing an opportunity to assess one’s understanding of the lesson material. The tutorial, when combined with other resources at this site provides a student of physics a great opportunity to learn and to test their understanding.

主要内容有：

Physics Tutorial
Minds on Physics
The Calculator Pad
Multimedia Studios
Shockwave Studios
The Review Session
Physics Help
Curriculum Corner
The Laboratory
The Photo Gallery

网站推荐：中学物理教室（英文）

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Introduction
Carbon nanotubes, long, thin cylinders of carbon, were discovered in 1991 by S. Iijima. These are large macromolecules that are unique for their size, shape, and remarkable physical properties. They can be thought of as a sheet of graphite (a hexagonal lattice of carbon) rolled into a cylinder. These intriguing structures have sparked much excitement in the recent years and a large amount of research has been dedicated to their understanding. Currently, the physical properties are still being discovered and disputed. What makes it so difficult is that nanotubes have a very broad range of electonic, thermal, and structural properties that change depending on the different kinds of nanotube (defined by its diameter, length, and chirality, or twist). To make things more interesting, besides having a single cylindrical wall (SWNTs), nanotubes can have multiple walls (MWNTs)–cylinders inside the other cylinders. This web site is an ongoing effort to provide researchers, students, and other interested scientists with a central location for the exchange of current knowledge and information.

Note to Researchers
This page is meant to be a continually updated, useful resource for scientists researching the unknowns of nanotubes. That means that the support of the academic community is needed for this project to be fully successful. If you wish to submit a newly discovered property, update your current value, or present an alternate value, please submit your value and be sure to include the reference for it or the location where it can be found. Also, feel free to provide any comments or suggestions on anything in this site.

碳纳米管的物理性质（密歇根州立大学）

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