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期刊信息/Journal information
中国科学(物理学 力学 天文学)
中国科学(物理学 力学 天文学)

王鼎盛 张杰

月刊

1674-7275

Physics@scichina.org

010-64015835

100717

北京东黄城根北街16号

中国科学(物理学 力学 天文学)/Journal SCIENTIA SINICA Physica,Mechanica & AstronomicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《中国科学》是中国科学院主办、中国科学杂志社出版的自然科学专业性学术刊物。《中国科学》任务是反映中国自然科学各学科中的最新科研成果,以促进国内外的学术交流。《中国科学》以论文形式报道中国基础研究和应用研究方面具有创造性的、高水平的和有重要意义的科研成果。在国际学术界,《中国科学》作为代表中国最高水平的学术刊物也受到高度重视。国际上最具有权威的检索刊物SCI,多年来一直收录《中国科学》的论文。1999年《中国科学》夺得国家期刊奖的第一名。
正式出版
收录年代

    北京大学物理学科建立110周年专辑·编者按

    颜学庆
    1页

    非周期体系拓扑物态的研究进展

    王次天黄华卿
    2-16页
    查看更多>>摘要:最近,拓扑物态的相关研究已经从晶体扩展到非周期系统,例如准晶和非晶体系.本文结合我们研究组近期的工作,简要介绍了在非周期系统拓扑物态和拓扑相变方面的若干研究进展.首先,概括了非周期系统中拓扑物态的研究背景.随后以量子自旋霍尔效应为例,具体介绍了拓扑物态在准晶体系中的推广.由于非周期体系缺乏平移对称性,因此拓扑不变量的实空间计算方法成为判定非周期体系拓扑态的有效工具.在此基础上,进一步分析了准晶中独有的拓扑态,提出了与准晶特殊旋转对称性相容的高阶拓扑态,并构建了描述准晶中分数拓扑角模的有效模型.此外,介绍了非晶系统中的拓扑物态,重点探究了由于结构非晶化导致的拓扑相变.最后,对非周期拓扑物态的相关研究和未来可能的发展方向进行了总结和展望.

    拓扑物态准晶非晶系统

    超高时空和能量分辨光电子成像研究进展

    秦榆禄王睿刘运全
    17-28页
    查看更多>>摘要:测量并操控新材料和新器件中极端时空小尺度电子的超快动力学过程,是后摩尔时代柔性半导体和微纳超快响应器件研发的核心.时空和能量分辨的光发射电子显微技术将光学的泵浦-探测方案与电子显微成像技术巧妙结合,兼具飞秒-纳米极端时空和高能量分辨本领,已经成为探索纳米光子学和低维半导体器件等领域超快光物理过程的普适显微手段,推动了等离激元学、半导体材料科学及其相关交叉学科在基础和应用研究领域的革命性发展.本篇综述将重点介绍超快光电子成像技术在等离激元功能器件、高阶等离激元涡旋场、等离激元斯格明子和低维半导体材料方面的应用.最后,我们将展望超快光电子成像技术在未来基础研究和应用研究中的新机遇.

    时空-能量分辨光发射电子显微镜等离激元功能器件高阶等离激元涡旋等离激元斯格明子低维半导体材料

    手性光场光电探测器研究进展

    张冠宇吕国伟薛朝航林海...
    29-40页
    查看更多>>摘要:手性光场与物质相互作用现象在药物筛选、生物传感、成像、量子光学等领域有着十分广泛的应用.传统的手性光场探测方法主要利用光学偏振元件,将圆偏振光转化为线偏振光或进行分束,实现对手性光的检测分析.但其复杂的结构和较大的体积给探测器件的微型化和集成化带来困难.近年来,直接探测光场手性特征的光电探测器逐渐获得关注,当前主要有三种方法实现对手性光场的直接探测:利用手性材料、手性微纳光学结构以及可将光场手性转化为特定方向光电流的新机理.本文对基于此三类直接探测光场手性的光电探测器的原理和研究进展进行综述.

    手性光场圆偏振光光电探测器手性响应

    格点量子色动力学与高精度原子光谱学

    傅杨冯旭靳路昶
    41-51页
    查看更多>>摘要:格点量子色动力学(Lattice Quantum Chromodynamics,QCD)作为目前已知的最系统地研究非微扰强相互作用的方法,在高能物理和核物理前沿起着不可或缺的作用.随着格点计算精度的提高和研究方法的突破,格点QCD的研究前沿大为拓展,一些新的交叉领域开始出现.其中一个重要的领域是原子光谱学.随着原子光谱学观测量精度的不断提高,核子结构相关的强相互作用效应需要被考虑,其中双光子交换导致的修正尤为重要,并且在近期受到理论和实验学界的广泛关注.本文简要介绍了格点QCD的方法和原子光谱学中的两个重要观测量:兰姆位移和超精细劈裂,以及双光子交换对它们产生的修正,进而展示格点QCD理论方法在这一领域的最新进展以及将来可能产生的重要影响.

    格点量子色动力学兰姆位移超精细劈裂缪氢原子双光子交换

    费曼积分计算助力高精度粒子物理时代

    刘志峰马滟青
    52-64页
    查看更多>>摘要: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.

    微扰量子场论费曼积分对撞机物理

    LHC上希格斯与味物理实验进展

    王嘉璐章立诚沈志宏李聪乔...
    65-89页
    查看更多>>摘要:希格斯场是标准模型中电弱对称性自发破缺的核心,通过与基本粒子的相互作用直接赋予质量,构建了粒子质量来源的机制.与希格斯相互作用的夸克质量本征态和参与弱相互作用的夸克味道本征态不重合使得不同代的夸克发生混合,即CKM机制,是目前唯一确定的CP破坏来源,但所提供的CP破坏远不足以解释宇宙正反物质不对称性.因此,在实验上对希格斯粒子和CKM矩阵进行精确测量以及寻找新的CP破坏来源是精确检验标准模型、寻找新物理的主要途径之一.正值希格斯粒子发现十周年,本文将介绍标准模型希格斯粒子以及味物理中CKM矩阵参数特别是相角测量在大型强子对撞机LHC实验上的最新进展,回顾北京大学高能物理研究团队在希格斯粒子及味物理实验方面的工作,献礼北京大学物理学科百十周年.

    希格斯电弱对称性自发破缺标准模型CKM机制CP破坏

    手征三体力与原子核第一性原理研究

    马远卓李健国孙中浩胡柏山...
    90-100页
    查看更多>>摘要:从第一性原理(ab initio)出发研究原子核已经成为当今理论核物理领域的前沿方向,它不仅能够提供高精度的计算结果与可靠的理论预言,而且能够在有效场论的基础上建立起与底层基本理论(量子色动力学-QCD)联系的桥梁.近年来,随着手征核力与量子多体理论的发展与完善,以及新一代超级计算机的不断涌现,原子核第一性原理研究取得了令人瞩目的成就.一方面,在手征有效场论框架下构建起来的核力能够高精度地复现核子-核子散射数据;另一方面,先进的量子多体方法已经能够将第一性原理计算的边界从轻核区推向中重质量核区、从深束缚的稳定核推向滴线区的不稳定核.最近10余年,我们在手征核力和量子多体方法两个方面开展了深入的研究,特别是,手征三体力与连续谱耦合效应.作为手征核力的重要成分,三体力对有限核与核物质的理论描述有着广泛和重要的影响,而连续谱效应则对滴线区原子核的理论计算非常关键.本文综述了我们在手征三体力和含连续谱第一性原理研究方面所取得的进展.

    第一性原理手征三体力共振态连续谱滴线区原子核

    激光加速器装置CLAPA-Ⅱ的研究进展

    王科栋赵研英朱昆马文君...
    101-112页
    查看更多>>摘要:粒子加速器作为核物理科学中的核心仪器设备,是衡量综合国力的一项重要标志.常规粒子加速器已经有了百年的发展史,目前挑战主要集中在高流强、低发射度、更高加速梯度等方面.新加速机制的提出与研究是粒子加速器技术的新兴研究方向.由于激光与等离子体作用不存在击穿问题,产生的加速电场梯度远高于常规加速器,具有可以更加经济地实现高能粒子加速的潜力,一旦达到工程应用标准,将大幅降低加速器的建造应用门槛.但由于激光加速技术发展时间较短,在实际投入工程应用中仍面临很大挑战.为了实现激光加速技术从实验到实际应用的转化,在国家科技部和北京市的支持下,北京大学在怀柔科学城开展了激光加速器装置CLAPA-Ⅱ的研发与建造.本文主要介绍了CLAPA-Ⅱ装置的主要组成,以及关键核心技术相关研究进展.

    飞秒激光激光等离子体加速激光加速器加速器控制系统

    先进核能材料的辐照损伤效应

    高智颖肖昊王宇钢王晨旭...
    113-127页
    查看更多>>摘要:反应堆中,结构材料需要经受高温、高剂量辐照等极端条件的考验,其性能表现极大程度地影响着反应堆运行的安全性与经济性.因此,为了促进先进核能系统的发展,我们急需研发具有更强性能的先进核能结构材料.近年来,两类材料(MAX相材料以及纳米晶结构钢)受到了核能材料领域的广泛关注,二者具有独特的微观结构以及宏观性能,因此也被视为核能系统中的候选结构材料.本文回顾了辐照条件下两种材料在实验和理论研究方面的最新进展,重点阐述了辐照引起的二者结构演化机理;元素种类和结构因素对MAX相抗辐照性能的影响;以及新型结构材料抗辐照损伤策略等.通过本文的系统梳理,我们将帮助读者深入得认识、理解核能结构材料的辐照效应.

    纳米晶结构钢MAX相材料辐照损伤微观结构转变