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无耗散拓扑电子学的新进展:器件与能量耗散

科学通报 2025年第1期 1-3页

作者：李海龙闫青江华谢心澄北京大学物理学院量子材料科学中心复旦大学理论物理与信息科学交叉中心复旦大学微纳电子器件与量子计算机研究院合肥国家实验室

晶体管,作为现代微纳电子技术的基石,是构成集成电路的基本单元,实现了复杂电路功能的微型化.晶体管通过控制电子的输运,执行各种逻辑运算和信号处理任务.然而,在执行这些功能时,传统晶体管并非完全高效和无能耗.电子在晶体管内部传输...

晶体管,作为现代微纳电子技术的基石,是构成集成电路的基本单元,实现了复杂电路功能的微型化.晶体管通过控制电子的输运,执行各种逻辑运算和信号处理任务.然而,在执行这些功能时,传统晶体管并非完全高效和无能耗.电子在晶体管内部传输过程中,由于电阻的存在,会有一部分能量转化为热能,这种能量转化遵循焦耳定律,即电流通过导体产生的热功率与电流的平方以及导体的电阻成正比.这种以焦耳热形式释放的能量损耗,不仅降低了集成电路的能量效率,还可能导致晶体管的温度升高,进而影响电路的稳定性和可靠性,甚至限制了微纳电路性能的进一步提升.

关键词：

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澳门科学一号卫星太阳软X射线探测仪标定

中国科学:地球科学 2025年第1期 10-25页

作者：吴文希张小平陈建武石永强左富昌彭文溪付伟纯李连升罗朋威邓志朗张郭政梅志武王立李存惠区家明许燕燕澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室国家航天局澳门太空探索与科学中心北京控制工程研究所空间光电测量与感知实验室中国科学院高能物理研究所兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室

澳门科学一号卫星B星(Macao Science Satellite-1B; MSS-1B)于2023年5月21日通过中国长征二号丙火箭成功发射.其上搭载的太阳X射线探测仪(Solar X-ray Detector; SXD)于同年6月初开机运行.该探测器中的软X射线探测单元组(Soft X-ray Det... 详细信息

澳门科学一号卫星B星(Macao Science Satellite-1B; MSS-1B)于2023年5月21日通过中国长征二号丙火箭成功发射.其上搭载的太阳X射线探测仪(Solar X-ray Detector; SXD)于同年6月初开机运行.该探测器中的软X射线探测单元组(Soft X-ray Detection Units; SXDUs)由两个硅漂移探测器(Silicon Drift Detector; SDD)构成,其探测能谱的能量范围为0.7～24keV. SXDUs具备高能量分辨率,在5.9keV处的能量峰半高全宽为0.14keV,同时,探测器具高时间分辨率,能够以1秒的时间间隔记录能谱数据.本文结合地面标定实验及模拟分析,对MSS-1B/SXDUs探测数据进行标定,以获取准确的太阳软X射线能谱.标定后的太阳软X射线通量与静止环境观测卫星(Geostationary Operational Environmental Satellite; GOES)获取的通量数据一致.此外,初步能谱分析结果显示, MSS-1B/SXDUs不仅运行稳定,而且各项性能指标均符合预期设计,为深入研究太阳耀斑的动力学演化研究提供了可靠的观测数据.最后,搭载于澳门科学一号卫星的新型太阳X射线探测仪实现了太阳软X和硬X射线的同步观测,其宝贵的观测数据可为太阳活动研究作出贡献.

关键词：澳门科学一号卫星B星(MSS-1B) 标定太阳X射线探测仪能谱仪软X射线太阳耀斑太阳大气元素丰度

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费曼积分计算助力高精度粒子物理时代

中国科学：物理学、力学、天文学 2023年第10期53卷 52-64页

作者：刘志峰马滟青北京大学物理学院北京100871 北京大学高能物理中心北京100871

微扰量子场论计算对于精确检验粒子物理标准模型及探索新物理起着至关重要的作用.使用微扰论计算物理过程时,多圈费曼积分的计算是其瓶颈所在.本文从费曼积分的计算方法到其唯象学应用介绍了这一研究方向的现状与未来发展趋势.随着未来... 详细信息

微扰量子场论计算对于精确检验粒子物理标准模型及探索新物理起着至关重要的作用.使用微扰论计算物理过程时,多圈费曼积分的计算是其瓶颈所在.本文从费曼积分的计算方法到其唯象学应用介绍了这一研究方向的现状与未来发展趋势.随着未来的粒子对撞机的规划与建设,费曼积分的研究将继续扮演重要角色,推动粒子物理全面迈入高精度时代.

关键词：微扰量子场论费曼积分对撞机物理

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QCD临界点附近的动力学临界涨落

核技术 2023年第4期46卷 47-61页

作者：吴善进宋慧超北京大学高能物理研究中心北京100871 北京大学物理学院北京100871 核物理与核技术国家重点实验室北京100871

探寻量子色动力学(Quantum Chromodynamics,QCD)相图的临界点是相对论重离子碰撞实验低能量扫描(Beam Energy Scan program in Relativistic Heavy-Ion Collisions,RHIC-BES)项目的重要实验目标。初步的实验探测发现了净质子数涨落随着对撞能量的非单调行为,定性上符合基于静态模型的理论预言,这暗示着QCD临界点的存在。由于相对论重离子碰撞是一个高速膨胀的体系,动力学效应能显著地改变QCD临界点附近的临界涨落。为最终确定QCD临界点的存在以及研究QCD在有限温有限密区域的相结构,人们发展了一系列QCD临界点附近的动力学模型。本文回顾了近年来关于寻找QCD临界点在实验测量和理论模型的进展,着重强调在临界点及一级相变区域动力学模型的发展和挑战。

关键词： QCD相图及相变相对论重离子碰撞低能量扫描动力学模型

用扫描隧道显微镜观察石墨被Au离子轰击后的表面损伤

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物理学报 1993年第6期42卷 1027-1033页

作者：严隽珏白传勇杨威生王宇刚赵渭江虞福春翟鹏济唐孝威北京大学物理系北京100871 北京大学技术物理系北京100871 中国科学院高能物理研究所北京100080

用扫描隧道显微镜研究石墨被Au离子轰击后的表面损伤。实验结果表明:用低剂量(1×10^(12)ion/cm^2)530keV的Au^+和4.5MeV的Au^(++)均匀轰击石墨。在石墨表面所产生的最显著的损伤是单个入射Au离子造成的小丘,小丘的横向平均线度约为1.8n... 详细信息

用扫描隧道显微镜研究石墨被Au离子轰击后的表面损伤。实验结果表明:用低剂量(1×10^(12)ion/cm^2)530keV的Au^+和4.5MeV的Au^(++)均匀轰击石墨。在石墨表面所产生的最显著的损伤是单个入射Au离子造成的小丘,小丘的横向平均线度约为1.8nm。从高分辨的扫描隧道显微镜图象可以看出,这种损伤往往伴有多种形式的3^(1/3)×3^(1/3)R30°的超结构(R为石墨的晶格常数),而且这种超结构从损伤的中心向外逐渐衰减,衰减的范围最远可扩展至1—3nm不等。此外,在石墨表面还可以看到许多横向线度更小的小丘,分析表明它们可能是由次级离子或原子溅射造成的损伤。

关键词：石墨表面缺陷金离子扫描隧道镜

扫描隧道显微镜观察石墨被Au离子轰击后的表面损伤(Ⅱ)

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物理学报 1997年第10期46卷 1965-1971页

作者：王宇钢康一秀赵渭江颜莎严隽珏杨威生翟鹏济唐孝威北京大学重离子物理研究所北京大学物理系中国科学院高能物理研究所

用扫描隧道显微镜研究了５３０ｋｅＶ—４５ＭｅＶＡｕ离子轰击高定向石墨所产生的表面孤立损伤，并对表面小丘状损伤的线度进行了测量和统计．利用非线性损伤的热峰模型对重离子轰击石墨表面损伤的线度进行了计算，得到了与实验数据... 详细信息

用扫描隧道显微镜研究了５３０ｋｅＶ—４５ＭｅＶＡｕ离子轰击高定向石墨所产生的表面孤立损伤，并对表面小丘状损伤的线度进行了测量和统计．利用非线性损伤的热峰模型对重离子轰击石墨表面损伤的线度进行了计算，得到了与实验数据较为符合的理论结果．并对重离子轰击石墨表面损伤的产生机理作了探讨．

关键词： STM 离子轰击表面损伤材料改性石墨

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北京谱仪桶部簇射计数器径迹重建方法

高能物理与核物理 1999年第9期23卷 846-853页

作者：赵海文王泰杰毛泽普李金刘洪涛李卫国严武光陈光培刘靖李佩琴荣刚袁野中国科学院高能物理研究所北京100039 北京大学技术物理系北京100871

介绍了北京谱仪桶部簇射计数器径迹的重建方法，包括簇射径迹（独立簇射）的寻找、簇射的劈裂与合并等；并讨论了重建的性能和结果．

关键词：簇射计数器径迹重建簇射团簇射北京谱仪

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第四代光源

强激光与粒子束 2001年第1期13卷 51-55页

作者：张令翊庄杰佳赵夔陈佳洱北京大学重离子物理研究所中科院高能物理研究所北京100080

第四代光源（Ｘ射线激光）是继第三代同步辐射光源以后，人们正在探索之中的新一代光源，它在亮度、相干性和时间结构上都大大优于第三代同步辐射光源。从目前发展的趋势来看，新一代的短脉冲、高亮度、可调的相干Ｘ射线光源将是基于自... 详细信息

第四代光源（Ｘ射线激光）是继第三代同步辐射光源以后，人们正在探索之中的新一代光源，它在亮度、相干性和时间结构上都大大优于第三代同步辐射光源。从目前发展的趋势来看，新一代的短脉冲、高亮度、可调的相干Ｘ射线光源将是基于自放大自发辐射原理的高增益自由电子激光（ＳＡＳＥＰＥＬ）。综述了第四代光源的由来、它和ＳＡＳＥ的关系以及它的优异特性、发展现状以及应用前景。

关键词：第四代光源 SASE 自由电子激光

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中微子质量起源与宇宙的原初反物质消失之谜

科学通报 2021年第33期66卷 4207-4211页

作者：邢志忠中国科学院高能物理研究所北京100049 中国科学院大学物理科学学院北京100049 北京大学高能物理研究中心北京100871

粒子物理学的标准模型建立于20世纪60~70年代,它在随后的半个多世纪经受住了无数次科学实验的检验,成为人类描述与理解各种强、弱和电磁相互作用现象最成功的理论工具.但是该模型也存在一些缺陷,比如它刻意回避了中微子质量及其起源的问... 详细信息

粒子物理学的标准模型建立于20世纪60~70年代,它在随后的半个多世纪经受住了无数次科学实验的检验,成为人类描述与理解各种强、弱和电磁相互作用现象最成功的理论工具.但是该模型也存在一些缺陷,比如它刻意回避了中微子质量及其起源的问题,也无法解答为什么可观测宇宙中不存在原初反物质但却存在大量暗物质的问题.

关键词：电磁相互作用粒子物理学反物质中微子质量标准模型暗物质科学实验宇宙