2维原子晶体材料的研究现状与未来

近年来,以石墨烯为代表的2维原子晶体材料因其独特的2维结构、丰富而新奇的物理化学性质与广阔的应用前景,迅速成为凝聚态物理与材料科学领域的研究前沿。本文概要地介绍了石墨烯的制备、石墨烯的物理与物性、石墨烯的可能应用及其他2维原子晶体材料的研究进展,并对2维原子晶体材料的未来发展趋势进行了分析与讨论。     

心向功能应用 快乐坚守科研——记湖南大学特聘教授、美国加州大学洛杉机分校终身教授段镶锋

正2017年8月初,段镶锋又登上了热搜。他和湖南大学段曦东作为共同通讯作者在Science上在线公布了二维材料领域的一个重要突破,在国际上首次报道了一种能控制异质结、多重异质结和超晶格二维原子晶体生长的普适性合成方法。这种外延生长法可以巧妙地制备出多种多样的二维材料异质结构,为进一步研究二维材料的特异性能,实现其应用潜力提供了一个可靠的合成手段。在很多相关媒体报道中,段镶锋被称为"大家熟悉的段镶锋教授"。     

兔子般大小的大象

我们铅笔中的石墨很柔软,硬度当然不能和钻石相比。现在我们所说的比钻石还硬的石墨是英国物理学家最近研究出来的一种新型材料石墨烯,它是一种二维晶体,厚度只有一个原子的直径,但是其强度却超过了钻石!     

比钻石还硬的石墨

我们铅笔中的石墨很柔软,硬度当然不能和钻石相比。现在我们所说的比钻石还硬的石墨是英国物理学家最近研究出来的一种新型材料石墨烯,它是一种二维晶体,厚度只有一个原子的直径,但是其强度却超过了钻石!     

交通部公路科学研究所开拓进取,再创佳绩

交通部公路科学研究所1956年成立以来一直承担着国家与交通部的科学研究和应用技术开发任务.1978年起至今共计承担科研项目500余项,在"七五"、"八五"、"九五"国家科技攻关的公路交通项目中承担了三分之二以上的课题,并主持、参加了国家经贸委、国家科委(科技部)大量的研究项目以及交通部的400多项重点科研、标准规范和技术推广项目的科研工作,在此期间共获科研奖项202项,其中国家科技大会奖23项,国家发明奖2项,国家科技进步一、二、三等奖分别为4项、10项、11项,交通部科技进步一、二、三等奖分别为12项、28项、102项,省级科技进步奖5项.通过多年的努力,交通部公路科学研究所成为了公路交通科技战线的中坚力量.目前交通部公路科学研究所建立了博士后工作站,具有硕士学位授予权,与东南大学联合具有交通运输工程一级学科博士生培养资格.     

基于点度中心度及其均衡性的期刊主题分布特征分析

[目的/意义]分析期刊主题分布特征有助于揭示学科领域的研究主题,掌握科学研究的整体发展态势,为寻找科研着力点提供参考。为改善已有的期刊主题研究忽略主题分布均衡性的不足,提出一种基于点度中心度及其均衡性的期刊主题分布特征分析方法。[方法/过程]以2013—2019年图书情报与档案管理学领域20种CSSCI来源期刊为例,首先,利用聚类方法对各期刊主题进行类团划分,进而计算不同主题类团的点度中心度;其次,利用Gini系数计算期刊主题类团网络中点度中心度的均衡性Gc;最后,根据期刊主题数量n和期刊主题类团点度中心度的均衡性构建"n-Gc"二维坐标,在二维坐标中展示并探讨期刊主题的分布特征。[结果/结论]实验表明,"点度中心性"与"均衡性"结合得到的期刊主题分布特征与期刊实际收录主题特点基本一致;同时,"n-Gc"二维坐标对期刊主题特征的描述粒度更小,描述结果更加全面、细致。     

王俊：纳米为媒阔步在光子学的道路上

2010年,诺贝尔物理学奖颁发给了两位来自俄罗斯的研究学者,他们以“关于二维石墨烯材料的开创性实验”赢得桂冠。 什么是石墨烯？它有哪些性质？中科院强激光材料重点实验室研究员王俊介绍道,“石墨烯属于二维碳纳米材料,是至今发现的厚度最薄和强度最高的材料。薄是因为石墨烯是由单层碳原子构成的二维晶体,厚度只有一个碳原子大小。虽然薄到极致却非常致密,即使原子尺寸极小的氦也无法穿透它。”当然科学界都在关注石墨烯的研究进展,青年研究员王俊在低维碳纳米光子学材料、性质及器件研究方面表现出色,获得了国内外同行的广泛关注和认可。     

一种还原氧化石墨烯柔性传感器

石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的,只有一层原子厚度的二维晶体,具有光学性能、高热导性能、力学性能和室温铁磁效应等性能。石墨烯材料的发展使得传感器的发展如虎添翼。很多优质传感器的诞生也使生活和生产变得更加智能。本文基于石墨烯材料论述了石墨烯柔性传感器和压力传感器的研究进展。     

任国宾:开拓药物晶体工程技术研究新时代

正《易·系辞》中说:"形而上者谓之道,形而下者谓之器。"反映到科学研究上,基础理论研究便是形而上的,产业转化便是形而下的。很少有人能够既在基础研究领域做出重要成果,又在产业转化方面有实在成效。一直从事药物晶体工程技术研究的华东理工大学特聘教授任国宾便是这样一位"能上能下"、真正打通产学研用链条的科研工作者。     

第一性原理研究二维材料的哲学思考

以唯物论与辩证法为指导,采用第一性原理为研究手段,以二维材料为研究对象,顺利完成了博士期间的科研选题、开展和研究成果发表等诸多科研工作。本文从一个理工科博士的角度,结合自己博士期间的科研经历,浅谈唯物论与辩证法在二维材料计算中的指导作用及其对未来科研道路的影响。     

科研大数据共生的机理研究

科研大数据共生作为科研大数据共享的重要过程,在科研数据生成过程中发挥着至关重要的作用,探究其内在机理具有重要的理论价值和实践价值。文章在共生理论的基础上,给出"科研大数据共生"的概念,构建了科研大数据共生模型(SM-SRBD),然后从维度分析、共生方程分析与寄生机制的关联分析等几个方面,深入阐释了科研大数据共生的内在运行机理,分析了科研大数据共生和寄生之间的趋利型和趋害型两类演化路径。研究表明:科研大数据共生是一个以利益维、自由度维、空间维、时间维、强度维等不同维度的共生活动为核心活动体系,以"共生数据源"为基,以"数据共生方程"为过程逻辑,以实现优势互补、共同成长(或偏利成长)并生成共生化新数据、构建科研大数据命运共同体、提升科研大数据质量为目标,不断趋于优化的泛在化、协同化的动态进化过程。     

2013年第十届中国青年女科学家奖获得者 杜世萱

<正>杜世萱,中国科学院物理研究所研究员,国家杰出青年科学基金获得者,主要从事薄膜、纳米结构生长机理、功能分子低维自组装结构和表面电子性质、二维原子晶体材料结构和物性等的理论计算研究,取得了一系列在国际上相关领域有重要影响的成果,曾获中国科学院2006年十大重大创新成果奖,作为主要成员获得2013年中国科学院杰出科技成就奖,并多次受邀在《small》等国际一流学术杂志发表综述文章。2013年荣     

反Opal及二维非线性光子晶体的研究（英文）

通过向SiO2 Opal模板中填充钛酸乙酯制备TiO2光子晶体，观测到光子晶体带隙位置的移动达62 nm，并发现光子晶体的有序度随填充率的升高而下降。向聚苯乙烯Opal模板中填充钛酸乙酯，制备成当时填充率最高、带隙最短的紫外波段TiO2反Opal光子晶体 (中心波长~380 nm)，并根据测量的其透射谱估算出其填充率约为12%，即Opal模板孔隙的50%被填充。本文还对二维 PPLN光子晶体进行了研究。建立了一套高压极化装置和电压数据采集装置，通过外加电场极化法成功制备出了具有正方形和矩形两种晶格形状二维 PPLN光子晶体。利用二维PPLN的二阶准相位匹配，测量了其对1.064 mm激光的二次谐波转换效率，并研究了晶体的温度、激光的入射角度及占空比对二次谐波转换效率的影响。利用矩形晶格实现了多方向、多波长倍频高效输出。     

基于时域有限差分法的二维光子带隙结构的能带研究

时域有限差分法是解决Maxwell方程最常用的一种方法,在计算光子晶体能带结构的问题上,时域有限差分法可应用的结构范围更为广泛。本文用时域有限差分法分析二维光子晶体的色散特性,和参考文献的结论吻合得很好。     

基于平面波法的光子带隙优化设计

本文针对二维方形晶格光子晶体带隙优化问题,提出对单位元胞进行破坏对称性和加包层的解决方案。在光子带隙优化设计领域起到"定性的"指导作用。如付诸现实将产生一定的经济效益。     

以知识管理为核心的科研管理模式探讨

科学研究是高等学校的重要职能,科研水平的高低不仅关系着高校自身的发展,更关系到社会的进步。高效完善的科研管理能够保障科学研究的顺利运行,促进科研水平的提升。科学研究的本质是知识创新的过程,文章针对高校科学研究的特点,应用知识管理的基本理念,从科研团队层面对科研管理模式进行了探讨。     

试论我国科研评价制度——从“方肖之争”说起

科研评价制度是我国科研制度的重要组成部分,在科学研究过程中起着"学术把关人"的重要作用。但是,我国目前的科研评价制度由于各方面原因却呈现出"学术行政化"、"成果GDP化"的特征,导致科研评价机制不能正常发挥作用。为了有效配置科技资源,提高我国的科研实力,我们可以尝试建立一种由"国家主导、科学共同体为主体、社会第三方力量广泛参与"的三位一体的科研评价制度。     

二维条码在科技期刊中的应用

在期刊出版,特别是数字出版中,二维条码将成为期刊一张"名片",可应用于期刊版权页、期刊元数据、期刊目录结构、参考文献著录、期刊网址以及文献信息自动分类等各个领域。二维条码还将随着智能手机的普及在期刊移动阅读、跨媒体传播、扩大期刊学术影响力等方面发挥越来越重要的作用。选取期刊版权页为二维条码生成对象,通过探讨二维条码的原理、特性以及其与一维条码的比较,研究表明二维条码能弥补一维条码在期刊版权页应用上的不足,提出用二维条码取代一维条码,并探讨期刊版权页二维条码的生成,包括选择生成工具、步聚、过程以及生成后识别;最后,以《中国科技期刊研究》版权页为例,使用生成一个可识别的期刊版权页二维条码。这表明:二维条码在科技期刊中的应用在理论和技术上已具备可行性条件,应该努力推动期刊二维条码国家标准的修订与完善,促进其在科技期刊中的运用实施。     

论“基地班”本科生参与科学研究的价值

为培养"基地班"本科生对科学研究的兴趣,鼓励参与成长导师的科研工作,因此可以为"基地班"本科生打牢基础理论知识,提高自主学习和实践动手能力,增强科研思维能力,加深与导师的沟通理解,尽早融入导师的科研团队。     

时间经济学及其在科研管理中的应用初探

本文着重论述时间经济学及其在科研管理中的应用,以引起学术界与科研管理工作者的重观,为科学地、创造性地管理科学研究,为多出成果、快出人才,为获取最大的经济效益服务。