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“石墨烯中发现电子负折射现象”入选《物理世界》2016年度十大物理学突破
 
2017-01-05 | 文章来源:        【 】【打印】【关闭

  世界顶级科学杂志《物理世界》(Physics World)每年都会评选本年度的十大物理学突破。金属所沈阳材料科学国家(联合)实验室韩拯研究员加入由美国哥伦比亚大学Cory Dean教授主导的研究项目,与国外合作者在石墨烯中发现的电子负折射现象入选其中。

  一些人工超材料具有负折射的性质,可以用于制造如理想透镜之类的新型光学器件。材料中的电子可以表现为波的形式,所以负折射也应当发生在n型和p型半导体(p-n结)之间的界面处。科学家们已经证明了不可能在普通半导体中看到这种现象,因为在p-n结处,大多数电子会被反射。科研人员在石墨烯中构造出了p-n结,并确保其界面足够平滑,以最小化反射现象,来允许他们测量电子的负折射。负折射可以用于将发散的电子束集中到一个点上,这是制造低耗能的电子开关的基础。

  《物理世界》评选2016年十大突破,评判标准包括:研究的基本重要性;知识的重大进步;理论与实验之间的密切联系;引起了物理学家们的广泛兴趣。

  《物理世界》评选的2016年十大突破中最大突破授予了LIGO科学合作组织,表彰其“引起巨大变革的发现——有史以来第一次直接探测到了引力波”。其他重大突破还包括:美法科学家创建出量子双模式猫态(薛定谔的猫同时存在于两个盒子中);德国科学家探测到钍-229原子核中的低能跃迁;英国科学家研发出廉价紧凑的高敏感重力仪;英国科学家在距太阳系最近恒星比邻星的宜居带发现小型岩石行星——比邻星b;英美科学家分别让两种不同离子间发生量子纠缠并对其进行了测量;英国科学家研发出拥有大视场、高分辨率的新型显微镜头——Mesolens;奥地利物理学家首次利用量子计算机成功模拟高能物理实验;德国物理学家制造出单原子引擎。

 

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