多铁性十年回眸 - 物理

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多铁性十年回眸 - 物理

多铁性材料专题

多铁性十年回眸*

刘俊明1,?南策文2,??

(1南京大学物理学院南京210093)

(2清华大学材料学院北京100084)

Decade of multiferroic researches

LIU Jun-Ming1,?NAN Ce-Wen2,??

(1School of Physics,Nanjing University,Nanjing210093,China)

(2School of Materials Sciences and Engineering,Tsinghua University,Beijing100084,China)

摘要多铁性研究可上溯至1950年代,作为凝聚态与材料物理的一个研究方向也算历史悠久;但大规模研究则主要受2003年两项里程碑性成果驱动,距今正好十年。所谓“十年树木”,古训赋予我们回眸十年多铁研究的一个理由。这两项成果之一是BiFeO3外延薄膜制备及磁电耦合观测,主要贡献在于将互无交叠的磁电耦合唯象理论与多铁性微观物理框架通过铁性畴层次有机结合,触发多铁性薄膜与异质结的广泛研究。另一项成果是发现TbMnO3中巨大的磁电耦合效应,开启探索一大类具有崭新物理内涵的多铁性物质之路。对多铁性薄膜异质结的研究深入细致,体现了层层盘剥、细嚼慢咽的风格。而单相多铁性的探索则百花齐放、只争朝夕。前者如能工巧匠,其足迹是精湛研究技术方法与物理理论相结合的图画。后者如春潮奔腾,所到之处气象万千,其大观是科学发现与新材料探索的范例。文章基于粗略框架,对多铁性研究十年图景粗作描绘。有关多铁性各方面的详细论述则见诸本专题之隽文秀语。多铁性研究经历分而春秋的黄金十年,正出现久分必合的迹象,令人不忍释手。

关键词多铁性,单相物质,薄膜异质结

Abstract Multiferroicity as one of favorable topics in condensed matters and materials physics has been receiving attentions since1950s.Intensive research activities,however,were re-vived by two milestones as accomplished in2003,sustaining for more than ten years.One of the milestones is the preparation of epitaxial BiFeO3thin films and demonstration of the magnetoelec-tric effect.The physics at the multiferroic domain level is believed to fill the gap between the phe-nomenological theories and microscopic mechanisms.The other goes to the colossal magnetoelec-tric effect in manganite TbMnO3,which has paved a roadmap towards a class of multiferroic com-pounds with substantial significance of physics.Unveiling every particular features the explora-tions on multiferroic thin films and heterostructures,while those discoveries associated with multi-ferroic compounds evidence a model scenario of touching those hidden physics and enhanced prop-erties.

A substantial review of the state-of-arts and future perspectives benefits not only to the commu-nity of multiferroic researches.In this article,as an introduction of this special section on multiferroic-ity,we present a brief review of those icebergs and beyond coordinating the multiferroic researches in the past decade.It is our expectation that the golden decade is a long period of division and multifer-roicity will be eventually a unique story with impacting,and surely,self-consistent physics.

Keywords multiferroicity,singe phase compounds,thin films and heterostructures

2013-11-16收到

?email:liujm@https://www.360docs.net/doc/e95210548.html, ??email:cwnan@https://www.360docs.net/doc/e95210548.html, DOI:10.7693/wl20140202

*国家自然科学基金(批准号:11234005)、国

家重点基础研究发展计划

(批准号:2011CB922101)

资助项目

1追根溯源

介入一个学科方向,追根溯源是科学的态度。多铁性研究的萌芽与现代凝聚态物理发展早期对称破缺的概念联系在一起。1950年代,朗道学派在发展相变唯象理论时,针对铁电和磁性相变,提出了著名的磁电耦合自由能项g P2·M2,其中P和M分别为铁电和磁性序参量(自发极化与自发磁矩)。它蕴含了多铁性在2003年以前的主要物理图像,是天才的遐想,虽然这一形式也在一定程度上限制了我们的思维发散。

多铁性物理最开始只是基于唯象理论的推演,当时缺乏对微观物理起源的认识。考虑磁性对时间反演破缺和铁电性对空间反转破缺的要求,最简单的磁电耦合能就是g P2·M2。晶格平移对称性使得铁弹性被纳入磁性和铁电性的阵营。三种铁性作为初级序参量有完全不同的物理起源,它们两两共存,都在多铁性视野之内,半个多世纪以来形成定式,主要研究目标是这些序参量之间的相互耦合,如磁电耦合。2003年以前主要围绕铁电、铁磁和铁弹三种铁性的耦合展开,很少去考虑三种铁性之间互为因果的物理关联。几条主要研究脉络追溯如下:

(1)磁电耦合理论发展相对简陋,除包含磁电耦合的唯象理论外,早期很多工作注重微观物理机制的理论分析。这些工作疏于定量甚至定性的预见性,具有一定广谱性的理论工作不多,整体而言影响甚微。限于篇幅,这些繁杂理论细节的详细讨论可见1994年Hans Schmid先生那篇有名但读起来稍显艰涩的综述[1],在此不表。

(2)磁电耦合实验研究在朗道理论预言之后进展甚微,直到在Cr2O3中获得第一组证据。随后虽陆续合成几十种所谓磁电耦合化合物,但尚为同行记得的大概只有Cr2O3和Pb(Fe1/2Nb1/2)O3(PFN)。前者磁电效应差强人意,后者则是磁电复合设计原则诸多尝试后的幸运者。这些化合物磁电耦合弱、以线性响应为主、性能不佳,诠释了多铁性研究波澜不惊的过去。

(3)对多铁性研究关注者寡。与凝聚态物理半个世纪以来一系列热点领域均取得长足发展不同,多铁性领域的主要队伍来自俄罗斯和中东欧学者,国际一流研究机构和学者很少介入到这一领域中,未有稳定队伍和持续资助。这里存在学科发展的传统模式缺憾,但更大问题是需求驱动。这种状态持续多年,其窘境可由每两年一届的专业研讨会都难以为继之事实所印证。

2003年发表的两篇文章成为多铁性研究复兴的催化剂,其背后深刻的原因在于:对关联电子系统的关注以高温超导、庞磁电阻锰氧化物等复杂过渡金属氧化物为主线,使得凝聚态物理由基于半导体能带理论的固体物理推广至具有显著关联度的复杂化合物(特别是氧化物)范畴。这些垦荒式的发展为多铁性获得质的提升打下良好基础,包括学科队伍的准备、制备与表征技术进展、学科方向的拓展,等等。

这两项工作之一报道了外延BiFeO3(BFO)制备与多铁性表征[2]。BFO本身并非新材料,块体BFO性能表现并无出色之处。BFO薄膜融入了丰富的畴结构与对称性变种,使得这一平常角色有了丰富的新自由度:(1)铁电性对结构畸变调制敏感,这是氧化物电子材料的优点;(2)多铁性在畴层次的复杂变化为物理人发挥想象提供了难得的剧本;(3)合适的电子结构为光电能量介入提供了良好平台。这些素材构成了2003年至今BFO在多铁性领域一枝独秀的资本。但BFO犹如热带参天榕树,所遮之下竟无寸草,却也是事实。

另一项工作关注正交结构稀土锰氧化物TbMnO3(TMO)[3]。从物理角度看,这个工作彰显出更多的创意与新奇,表现在以下几个层面:(1)第一个磁电效应大得出奇的体系,磁场能够翻转铁电极化;(2)铁电极化非源于结构本源畸变,而是源于特定自旋结构下的一类新机制,催生了所谓第II类多铁性类别;(3)崭新的物理,一扫多铁性研究多年的颓势。略显遗憾的是,第II类多铁体在性能上依然是阳春白雪,至今却还未食人间烟火。

由此,多铁性作为凝聚态物理一个内涵丰富

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的分支方向繁华了我们的视野[4—11]。近几年国内相关学者也纷纷撰文对这一新领域进行总结,包括中国科学院物理研究所靳常青小组(2007年《物理学进展》27卷第225页)、南京大学刘俊明小组(2008年《科学通报》53卷第1098页)、华东师范大学段纯刚小组(2009年《物理学进展》29卷第215页)、东南大学董帅小组(2010年《物理学进展》30卷第1页)、中国科学院物理研究所李建奇小组(2011年《物理学进展》31卷第71页)和浙江大学李有泉小组(2013年《物理学进展》33卷第137页)等中文综述文章。

我们将这一繁华图景示意于图1中。

2一言难尽

与凝聚态物理很多分支类似,多铁性研究保持很高的开放性,研究对象不断扩展与变化。对多铁性给出恰当而又充满包容的描述并非易事,而从定义本身的演变也可以把脉多铁性研究历程。

多铁性物质最开始的定义相对狭隘。既然是铁电与铁磁性能共存,最初名称是ferroelectro-magnet(铁电磁体),具有典型斯拉夫语的构造,侧重铁电体与磁体共存这一特征。随后也有mag-netic ferroelectric和magnetoelectrics(磁电体)的名称,关注磁电耦合特征,常用于复合材料。Mul-tiferroics(多铁性体)与multiferroicity(多铁性)由Hans Schmid先生1994年命名,现在被广泛使用,核心在于ferroic,有将各种铁性(ferroelec-tric,ferromagnetic,ferroelastic,ferrotoroidic)纳入一体的意涵。第II类多铁性体常用type-II mul-tiferroic,improper ferroelectric和magnetically in-duced ferroelectric之类的别名,可以窥视其中注重的物理内涵。

其实,在multiferroics/multiferroicity名头之下的研究对象远非狭隘命名所能覆盖,只要是铁电序、自旋序、铁性拓扑序、协同应变之两两或以上共存都可称之为多铁性。时至今日,我们染指的不过是其中少数组合,铁电与铁磁共存耦合依然是一个梦想,被关注最多的是铁电与反铁磁共存耦合。人工界面复合异质结或超晶格也被纳入多铁性范畴。

多铁性物理被延伸到不同功能与机制间的相互纠葛中,表现为如下几种形式:(1)铁性序参量与外场耦合的多铁性;(2)铁性功能间相互组合的多铁性;(3)一类序参量与另一类外场的铁性回线;(4)电荷、自旋、轨道、声子与其他准粒子(如自旋系统的Skyrmion和vortex、特定的拓扑结构等)之间的耦合。其中第(4)点为多铁性范畴扩展预备了足够自由度。我们至少可以从耦合机制角度扩充多铁性的相互关系自由度,其中将拓扑序参量对应的场表示为“流”,如驱动自旋局域拓扑结构单元(Skyrmion和vortex)的自旋极化电流。上述这些物理图像可以用图2所示来表示。

事实上,我们并不能预言未来岁月中多铁性名下的资产是否在增值和增容。即便如此,在物理和应用上最打动人心的是,一个铁性序参量对应的“流”对另一个铁性序参量的调控,这样的物理现象赋予了多铁性定义的一个特征:一言难尽!

3复合是正能量

2003年以前,多铁性物理研究处境艰难,但并非总是死水微澜,也有几朵浪花飞溢,其中一朵还是人造的,为多铁性作为一个学科方向的延续注入了活力。这一浪花并非是给多铁性物理人佩戴的,而是力学和材料学家的杰作。1972年在西门子工作的Suchtelen提出利用界面将压电材料与磁致伸缩材料复合的思路[13],1994年南策文发展了非线性格林函数理论来处理两组铁性参量间的本构方程[14],2000年左右基于这一概念和理论的实验研究获得很大成功,推动多铁性材料走入应用研发轨道,获得广泛关注[15,16]。

以磁电复合为例,2000年开始研制宏观尺度的0/3,1/3和2/2型复合结构,力学共振频率在100—103kHz范围,磁电耦合系数达101—103V/Oe·cm。2003年左右开始基于磁电耦合效应“重新”设计制造具有各类光—电—磁—力特性的传感与驱动器件,给人琳琅满目而无所不能的印象。例如,室温交直流磁场探测精度可达10-13T量级,让人膛目。

毫无疑问,磁电复合必须借助铁电和磁性之外的序参量,并通过复合界面来实现磁电耦合传递,这正是Suchtelen和南策文等人的思想。不过,这种耦合的有效利用不能缺少空间尺度上的匹配,例如磁电耦合共振频率决定于器件维度与

图2多铁性物理中各

种交互作用概略(部分素

材取之于http://en.wiki-

https://www.360docs.net/doc/e95210548.html,/等)

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尺寸。推而广之,不妨将铁性序参量A 和B 之间的耦合表示为

多铁性耦合A B

?ìí?

??L =L C (处于共振态)α=

铁性序参量A 铁性序参量C ×铁性序参量C

铁性序参量B ,其中L C 为作为媒介铁性序参量C 之特征尺度,a 为耦合系数,具体到磁电复合:A =铁电极化,B =磁矩,C =晶格应变,a 为磁电耦合系数。在弹性共振模式下,L C 具有器件共振模对应的尺度,并通过弹性波速与共振频率联系起来。当然,A ,B ,C 可以是多铁性家族中任意三种序参量,使得多铁性复合成为材料学者可以恣意泼墨挥洒的梅兰竹菊。

多铁性复合蕴含的物理意义在于:(1)具有序参量界面传递的人工复合材料有很大自由度,方便实现人工设计剪裁;(2)在交变外场驱动下的多铁耦合性能令人膛目,共振态下具有超高敏感

性;(3)伴随薄膜制备技术的进展,人工多铁性异质结多层膜作为多铁性复合材料概念的延伸水到渠成,在过去十年取得了长足进展[15,16]。

4柳暗花明

即便复合材料研究可圈可点,多铁性物理的

进展在2003年之前乏善可陈。2003年,关于BFO 薄膜和TMO 单晶中迥异磁电行为的实验结果彻底改变了面貌,用柳暗花明或研究历程的“相变”来描述并不过分。相变的征兆发生在2000年,一位化学家占了先机。加州大学圣巴巴拉分校的化学家N.A.Hill (现名N.A.Spaldin)在J.Phys.Chem.期刊上发表了那篇著名的题为“Why are there so few magnetoelectric materials?”的论文[17]。此文从量子化学角度阐述了多铁性结构起源,昭示了多铁性过往研究成效甚微的原因。这一问题的物理描述一直到2006

年方由多铁性物理骨灰级

表1

第I

类多铁性物质核心家族成员

表2

第II 类多铁性物质核心家族成员*

*表中“?”表示未有明确结论

人物D.Khomskii给出[18],有拨开迷雾之功。不过,这一征兆并无预示BFO和TMO中非同寻常的物理,与2003年那两项突破也无必然联系。

花开两朵,各表一枝。BFO薄膜良好的铁电性和磁电耦合促使Spaldin迅速介入,通过第一性原理计算预示BFO具有与BiMnO3类似的行为,铁电性源于Bi3+中6s孤对电子配对诱发的Bi-O基元位移,与Fe3+并无很大关联[7]。这是第I类多铁性机制的一个特征。在第I类多铁性物质中,铁电极化通常源于晶格自发对称破缺,而磁性来源于离子d轨道部分填充,两种铁性来源不同,因此铁性耦合较弱。这一特性在BFO、BiMnO3

和PFN等体系中表现尤其明显。BFO薄膜铁电性已绝冠群雄,且在畴层次上将磁电耦合演绎得美妙绝伦。我们粗略梳理出关于BFO薄膜的几个重要进展:(1)三种铁电畴结构单元(180o畴,91o畴和71o畴);(2)Fe3+自旋~62nm长螺旋序;(3)铁电畴与反铁磁畴的空间对应、重叠与协同翻转;

(4)电场调控反铁磁畴翻转;(5)BFO/FM异质结交换偏置;(6)超四方结构巨铁电性与Fe3+离子偏离空间对称中心;(7)光生电流与光伏效应。这些进展的每一项都值得称道,并催生表征技术的巨大发展。

与BFO在第I类多铁性物质中一枝独秀不同,第II类多铁性研究繁花似锦。在TMO中发现磁场翻转铁电极化后,一年之内陆续报道了一系列正交钙钛矿结构R MnO3(R为稀土离子)中复杂铁电行为和极化对磁场的巨大响应。类似物理现象随后在R Mn2O5、LiCuO2、MnWO4等氧化物中被广泛观察到。目前这一家族成员有80之多。2008年,Khomskii将这一类具有崭新特性的“老”物质命名为第II类多铁性物质。这里罗列两类多铁性物质的核心成员,见表1和表2。

第II类多铁性物质中铁电产生机制是多铁性物理的核心问题,其中主要机制示于图3。这类体系的自旋结构是高度竞争的结果,表现为优美的非共线自旋序和以↑↑↓↓排列为主的共线自旋序。以正交R MnO3中一维自旋链为例,如果存在自旋—轨道耦合(SOC),非共线自旋序会激发两种物理效应:(1)互不相消的虚拟极化电流垂直于自旋链方向,等价于电偶极矩。非共线长程自旋序使得电偶极矩同向排列,产生宏观电子极化;

(2)SOC对自旋交互作用施加相对论修正,即著名的Dzyaloshinskii—Moriya交互作用(DMI)。当晶格存在类似于GdFeO3型畸变时,DMI等价于一空间有效场,驱动自旋链间阴离子发生位移,形成电偶极矩。同理,共线长程自旋序使得电偶极矩同向排列,产生宏观离子极化。如果存在自旋—晶格耦合(SPC),则共线↑↑↓↓自旋序通过双交换机制或对称交换收缩机制而诱发宏观铁电极化。

第II类多铁性研究发现可归纳为以下几点:(1)特定自旋结构诱发铁电极化,表现出巨大磁控电效应;(2)电子极化与离子极化共存,且方向可能相反;(3)非对称与对称交换收缩产生铁电;(4)磁性离子偏离空间对称中心;(5)低能激元——位于远红外和THz波段的电磁子激发;(6)3d-4f双磁性离子体系中多重铁电产生机制。这些原创性

图3两种磁致铁电性微观机制示意图

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成果不仅丰富了铁电物理和磁学,更构建了多铁性物理的基础。

多铁性物理研究不但诞生了一批非凡的成果,也使得一批领军人物声名鹊起,包括R.Ra-mesh,T.Kimura,S.W.Cheong,N.Nagaosa,E.Dagotto,M.Mostovoy,N.Spaldin,M.Fiebig 等人。他们有人麾下聚集一批青年才俊,孜孜以求、披星戴月;也有人孤军求索、独行江湖;他们的努力与高效协作是多铁性十年黄金时期的最好注解。

5推陈出新

多铁十年有若干原始创新突破值得后继者细细揣摩与推敲,希冀后来居上,最终解决应用关键问题并走向器件物理研究。这些工作或突破传统认知或推陈出新,从不同角度展示凝聚态物理研究的大观风貌。笔者限于见识,提出如下十个进展,以抛砖引玉。

(1)磁性离子破坏空间反转对称。多铁性最“古老”的问题是物质能否同时兼具铁电性和磁性。能带理论认为,过渡金属氧化物中磁性离子在晶格中难以偏离对称中心,非磁性离子适当偏离对称中心有利于p-d轨道杂化能量降低[18]。基于此,研究工作从次级耦合入手,发展了第II类多铁体系。但是,最近的一些结果揭示,磁性离子也是可以偏离对称中心的,如Sr0.5Ba0.5MnO3中Mn4+,BiFeO3中Fe3+。这些结果令人疑惑,如果真实存在,将对多铁性物理造成冲击并提供机遇。更有甚者,有学者基于超交换作用物理,提出磁性离子偏离对称中心也能使磁交互作用能下降,为空间自发对称破缺提供驱动力[19]。虽然目前尚无实验证据支持这一预言,但却给后来者留下想象与探索空间。

(2)非共线自旋序诱发铁电极化。具有非共线自旋序的绝缘体是第II类多铁性的重要源泉。理解为什么非共线自旋体系存在铁电性是关键科学问题。目前已有三个理论模型对这一问题做出解释。基于SOC的虚极化电流模型,即KNB 模型,阐明了电子极化与非共线自旋序的本质联系[20]。与之对应,基于DMI机制的离子极化理论因图像简单而广被接受[21]。除此之外,2005年,Mostovoy从Lifshitz自旋量出发,发展了那篇著名的唯象理论工作,解释非共线自旋体系中铁电极化的来源[22],其理论浅显易懂、物理清晰。当前问题是,SOC并非很强的效应,基于这一机制产生的铁电极化数值小,铁电相变温度低。这是制约材料发展的核心瓶颈。

(3)自旋螺旋序的微观物理起源。非共线自旋序产生铁电极化的理论包含两个分支问题,一是假定非共线自旋存在,极化产生的根源是什么。二是自旋螺旋序产生的要素。非共线自旋序在磁性材料中并不常见,因为晶体场的对称性低,对自旋取向的约束较为显著,因此自旋空间各向异性是一种常态,共线自旋序是必然。产生非共线自旋序是一个困难的问题。这种自旋结构来自多重自旋交互作用竞争,属于自旋失措之一类。从经典和半量子自旋模型出发的研究结果差强人意,很多模型虽能给出非共线结构,但要么所用参数不符合实际,要么因果倒置。目前在R MnO3中已能定性解释非共线自旋序的来源,但其他体系中的起源依然模糊,包括BFO中62nm周期的自旋螺旋序这一迷人问题。鉴于自旋序来自自旋失措相互竞争,我们不得不悲观认为,由此产生的铁电极化不可能很强,相变温度也不可能很高。如能显著提高非共线自旋序稳定性,则可预期大的极化与高的居里温度。这是热点问题,值得深刻思考!

(4)共线自旋序诱发铁电极化。无独有偶,共线自旋体系中也存在一类特别体系具有铁电极化。与非共线自旋体系比较,共线自旋体系数量要大很多,遗憾的是,绝大部分都与铁电无缘,只有↑↑↓↓结构的体系可能诱发铁电性,原因在于,对称交换收缩为离子偏离空间对称中心提供了驱动力[23]。具有↑↑↓↓自旋构型的形态有两类:面内E型反铁磁序和共线自旋链,已有多类此种体系具有铁电性。这类自旋构型也是多重自旋交互作用相互竞争所致,极化数值也许很大,但相

变温度不可能很高。实验结果还无法厘清这一起源的子丑寅卯,但应有如下几点值得提及:共线自旋序的根源有哪些?对称交换收缩包括哪些可预期的表现形式?铁电极化的确源于特定晶格畸变,但这种畸变与自旋构型真的密切关联么?这些问题纷繁复杂,非一日而就,但对多铁性发展至关重要。

(5)离子极化与电子极化。这是一个有趣的物理问题,在传统铁电物理中并不出现,即便出现也不重要。在传统铁电体中,铁电极化较大,主要源于正负离子电荷位移,轨道杂化导致的电子云畸变对铁电贡献很小。这一观念应用到多铁性物质中要小心谨慎。除BFO和少数第I类多铁性物质外,多数多铁性物质的铁电极化实验值大约在0.1m C/cm2以下。假定这一数值来自于离子极化,电子极化就不能被忽略。事实上,大量第一性原理计算都揭示电子极化与离子极化同等重要。非共线自旋序产生极化的两个微观理论,一个针对电子极化,一个针对离子极化,相得益彰。更有甚者,实验与理论相互印证得到的大多数数据是很不幸的:电子极化与离子极化方向不同,很多情况下方向相反。在一些R Mn2O5中观测到的铁电极化比计算预期小很多,原因正是相反的电子极化和离子极化相互抵消。目前尚无良策单独调控两种极化。

(6)多铁性相共存。这是颇具争议的问题,能否成为研究热点尚有争议。这一现象根植于过渡金属氧化物中复杂的交互作用,决定了电子相结构稳定性不高,各种电子相的相互转化易如反掌。不同电子结构相的物理性能差别可以很大,容易相互转化意味着巨大的物理效应,如庞磁电阻、巨大电致电阻、巨介电等广受青睐的现象。也正因如此,特定参数空间中大约很难维持均匀单一的相区而将其他相完全排斥在外。这大概就是多铁性相共存的背后物理。在多铁性物理中,涉及的交互作用主要包括自旋交互作用,铁电交互作用在少数体系如BFO中也很显著。多铁性相共存主要源于由特定自旋序产生的铁电性体系,此时,多重自旋序相互转换和共存,铁电相共存无法避免。多铁性相共存主要表现在:(a)不同铁电相共存;(b)同一铁电相不同自旋构型共存;

(c)BFO中不同铁电畴共存。研究多铁性相共存的主要动机在于:作为一种物理现象的基础研究;通过相共存结构尺度控制,获得动力学响应快的微结构;通过多铁性形态与取向调控,实现极化增强;不同多铁相调控实现磁电相互调控。不过,这种多铁相尺度小,铁电极化性能差别不大,表征困难,使得多铁性相共存背后的物理如雾里看花。

(7)磁电耦合激发与电磁子。多铁性物理的核心是铁性交叉调控。在静态条件下,磁电调控已经通过各种手段获得实现。另一方面,磁电调控也具有高频动力学响应特征,即所谓的磁电激元。当一束电磁波照射多铁性物质时,如果电磁波电场分量与电极化矢量相互作用,导致电极化动态翻转,则磁电耦合可诱发磁激子响应。这种响应频率远比声子频率低,在THz或者远红外频段会形成激发峰,即磁电激元。研究这一问题的意义在于揭示新的激元、新的应用。研究磁电耦合的动力学以及丰富电磁耦合体系的晶格动力学和电动力学都属于凝聚态物理的核心范畴。

(8)磁控电性与电控磁性不对称现象。具体到磁电交叉调控,铁性交叉调控的核心目标是磁控电性和电控磁性兼备,这是应用的基础。遗憾的是,第I类多铁性物质(包括BFO和BiMnO3等)两者均不显著,虽然BFO展示了电场对反铁磁畴翻转的调控作用。与此相反,第II类多铁性体系中磁控电表现得十分突出,磁场翻转极化在很多体系中都得以实现,但电控磁性一直讳莫如深,终不得容颜相见。这些特征表现了磁控电性与电控磁性的不对称现象。导致这种不对称的原因可能很复杂,但却十分重要。从能量角度做肤浅分析可算是投石问路。第I类多铁物质的铁电极化都较大,如果存在一定的磁电耦合(这种耦合并非一定要在微观电子层次,在铁性畴层次的耦合也可以),电场调控铁电畴运动导致磁畴变化,电控磁性或许会变得较为显著。而第II类多铁性材料则

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不同,铁电极化小,且源于特定自旋序及耦合物理机制。这种自旋序稳定性较低,磁场很容易诱发转变或相变,从而实现铁电性显著调控,但反过来使得电控磁性难以实现。多铁性研究在磁电调控不对称问题上面临窘境,相关问题变得日益急迫。最近在一些新多铁体系中的尝试虽然不是很成功,但可以看到相关苗头。

(9)走向多铁性薄膜。多铁性研究从块体和单晶走向薄膜异质结是应用研究和基础探索的必然,无需更多论证。BFO薄膜及异质结研究产生了众多令人眼花缭乱的成果,在此不表。多铁性研究不日将以薄膜异质结为主要方向,其中的关键问题如下:(a)多铁性物理在低维条件下的结构性能特征;(b)衬底应变与衬底磁结构对多铁性结构性能的影响;(c)多铁性薄膜的潜在应用。

(10)多铁性界面新机制。在多铁性薄膜异质结中,维度降低使得表面电磁结构特点得以突显出来,从而为磁电效应的另类表现提供空间。首先,多铁性物质表面丰富的电磁结构与晶格畸变为调控与表面嫁接在一起的其他介质提供了很多自由度,这些自由度是单一铁性序难以力所能及的。典型的例子是,以多铁性物质作为反铁磁钉扎层的交换偏置现象。其次,多铁性表面与界面也为利用其他介质来调控其表面电磁结构提供了可能性。当然,多铁性物质表面的重构与表面物理并非是可有可无的课题,这一方向看起来存在大量可以探索的世界,令人遐想之余也有敬畏之感。

6嫁接是王道

无论是多铁性复合体系或单相多铁性体系,走向实际应用不可避免要以薄膜异质结的形态呈现,这是发展信息器件的要求。多重铁性的物理内涵包含空间维度和表面界面自由度,而且其影响深远,不可忽视,这是基础研究的需要。多铁性复合结构走向低维小尺度,必然伴随关联长度的显著减小,相关物理和器件行为将显著不同于块体尺度材料。单相多铁性物质因为如前所述的一些困难和“本征性”缺点,需要附加自由度来实现性能改进,虽然多铁性薄膜本身也值得深入探索。基于这一思路,借助异质结嫁接实现功能集成和添加成为不二法门,这是我们声称“嫁接是王道”的理由[12]。

鉴于薄膜异质结制备已经达到原子层次的精确剪裁控制,多铁薄膜异质结至少提供了如下新的自由度和物理效应:

(1)应变调控。晶格应变通过声子与铁性自由度交互作用来调控自旋结构、轨道作用和铁电性,效果显著。通过引入应变来降低晶格对称性,有利于铁电性能是众所周知的事实。应变调控自旋交互作用各分量以驱动自旋结构转变也屡试不爽,效用明显。另外,电子结构对应变的响应在很多情况下异常显著,能导致能带拓扑结构的显著变化。

(2)磁性。具体到多铁性而言,异质结嫁接至少有两类效应令人印象深刻,其一是多铁性物质作为钉扎层导致交换偏置效应,其二是电控磁性。电控磁性作为多铁性应用独特的优势已是当前学者追逐的热点目标。

(3)拓扑结构。多铁性薄膜异质结由于表面界面的介入,会使得电子结构的空间形态出现附加约束和拓扑保护性质,这是关联电子物理走向拓扑物理的一条道路。在多铁性物理中,自旋结构展现Skyrmion、vortex和复杂的对称结构,体现了这种拓扑性质的部分特征[24]。这些结构基元可能受到电场的调控,使得不同于传统磁矩的拓扑参量成为信息存储与传输的可能载体,令人充满遐想。

到目前为止,多铁性物理中最丰富和开放的前沿大概莫过于薄膜异质结了。相比于单相体系,薄膜异质结可人为控制的因素更丰富,但也更难控制。已有的发现包括:电控交换偏置、电控磁畴翻转、铁电场效应控制界面磁相变、应力调制多铁性相变等。异质结的最突出优势在于,可以直接利用强磁性和强铁电材料的组合,获得较好的磁电性能,而进一步增强其磁电耦合的效率则是研究者追求的目标。

7分久必合

行文至此,我们感受到多铁性物理研究的十年历程见证了第I 类和第II 类多铁性各自的山川风景。对这两类体系的研究大致上相互平行,交叠纠缠,各自都有必须面对的重大挑战。有趣的是,第I 类和第II 类多铁性在性能表象上互为补充,强弱对应,列于表3所示,让我们感叹自然在科学之美以外充满缺憾。虽有诸多尝试将这两类多铁性功能结合起来,取强舍劣,但成效甚微。

应对这一缺憾,可能不得不跳出界外、另起视角。如果忽略第I 类和第II 类的分类,再次将多铁性磁电调控放在一个统一框架中考虑,一条路径是寻找其他基于晶格、轨道或者电子结构的调控方法,将铁电性与磁性关联起来,从而避免两类多铁性自身的缺点。得益于对钙钛矿氧化物

异质结/超晶格理论与实验研究,包括界面超导、二维电子气、磁电耦合等新颖物理现象,我们认识到,异质界面处的自旋与电荷会发生显著重构,而晶格畸变在诱导这些现象方面起着巨大作用。由于超晶格的两种构建单元对称性与畸变不同,可通过不同组元的组合实现晶格多种畸变成分共存。例如,对PbTiO 3/SrTiO 3超晶格,实验和理论都证实其中的非常规铁电性并非PbTiO 3本身的贡献,而来源于单相组元中不存在的所谓多重非极性晶格畸变(严格说是两个晶格旋转模式),注意到钙钛矿氧化物中这种多畸变模式共存并非个别现象,而是普遍存在的。

第I 类

第II 类

铁电性强弱

铁磁性无无

铁性序耦合弱(无)强

表3第I 类/第II 类多铁性物质性能比较简表

多铁性材料专题

参考文献

[1]Schmid H.Ferroelectrics,1994,162:317

[2]Wang J.Neaton J B,Zheng H et al.Science,2003,299:1719

[3]Kimura T,Goto T,Shintani H et al.Nature,2003,426:55

[4]Cheong S W,Mostovoy M.Nat.Mater.,2007,6:13

[5]Fiebig M.J.Phys.D,2005,38:R123

[6]Eerenstein W,Mathur N D,Scott J F.Nature,2006,442:759

[7]Spaldin N A,Fiebig M,Mostovoy M.J.Phys.:Condens.Matter,

2008,20:434203

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[9]Wang K F,Liu J M,Ren Z F.Adv.Phys.,2009,58:321

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[12]Bibes M.Nature Mater.,2012,11:354

[13]van Suchtelen J.Philips Res.Rep.,1972,27:28[14]Nan C W.Phys.Rev.B,1994,50:6082

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[16]Ma J,Hu J M,Li Z et al.Adv.Mater.,2011,23:1062

[17]Hill N A.J.Phys.Chem.B,2000,104:6694

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95:057205

[21]Sergienko I A,Dagotto E.Phys.Rev.B,2006,73:094434

[22]Mostovoy M.Phys.Rev.Lett.,2006,96:067601

[23]Sergienko I A,Sen C,Dagotto E.Phys.Rev.Lett.,2006,97:

227204

[24]Seki S,Yu X Z,Ishiwata S et al.Science,2012,336:198

[25]Benedek N A,Fennie C J.Phys.Rev.Lett.,2011,106:107204

上述预言刺激了理论学者对与这类超晶格结构类似的所谓Ruddlesden—Popper层状钙钛矿磁性氧化物进行研究,其中一个被预言的例子是Ca3Mn2O7,其结构与PbTiO3/SrTiO3超晶格相似[25]。第一性原理计算预测Ca3Mn2O7中氧八面体畸变的确出现了旋转与倾斜两种模式,如图4上部所示。这里倾斜实际上是上下两层八面体相对旋转,这种相对错位导致上下两层Mn自旋构型不同,形成自旋倾斜与净磁矩。在这一体系中,电控磁性的实现就变成本征的属性,不再存在第I 类和第II类多铁性无法兼顾的状况,令人印象深刻。虽然目前尚未实验实现这一设想,但至少在逻辑上提示我们关注分久必合的发展趋势。类似逻辑在凝聚态物理发展历程中屡见不鲜。

8望断天涯路

在美国、欧洲和日本,参与多铁性物理研究的队伍大多数长期从事高温超导、庞磁电阻和关联电子氧化物的高水平基础研究,他们在制备、表征和理论方面有厚重积累,能够很快介入到多铁性的研究潮流之列。与此相比,国内从事多铁性研究的队伍则显得单薄,过去十年取得的成就与国外相比略显羞涩。

《物理》期刊组织“多铁性材料专题”,以引起同行对这一前沿领域的关注,功在未来。这一专题邀约了国内从事多铁性物理研究的骨干,对这一领域各个重要分支进行梳理与展望,是一件幸事。何力新对第一性原理模型计算的重要性进行了精辟论述,段纯刚和赵永刚对多铁性异质结的现状与问题作了视角独到的评述与展望,李建奇着重结构畸变与相变表征的深刻物理,董帅和向红军从材料设计角度演绎了多铁性物理的多面维度,孙阳面向应用方面勾画了高温多铁性材料与强耦合物理的探索之路。除此之外,金昱伶和金奎娟陶醉于BiFeO3异质结的多场耦合世界,张金星钟情于BiFeO3薄膜结构多面性和磁电调控,高兴森则试图促成多铁性纳米点与微纳器件相联姻。在这些文章中,各位作者站在高处指点风物,下笔之处都浸淫了作者的深刻思考,值得一读。

我们热忱希望本专题能够起到上传下达的作用,吸引更多优秀队伍参与我国多铁性物理研究。也希望本专题收录的隽文秀语能够将多铁性物理丰富的内涵传达给同行后辈,此乃功德之举。

致谢感谢董帅教授对本文撰写提出宝贵意见。

21世纪物理学的25个难题

21世纪物理学的25个难题 大卫·格罗斯1[①] 编者按:1900年,在巴黎国际数学家代表大会上,德国数学家大卫·希尔伯特(David Hilbert,1864-1943)根据19世纪数学研究成果和发展趋势,提出了新世纪数学家应该致力解决的23个数学问题。希尔伯特的演讲,对20世纪的数学发展,产生了极大的影响。100余年之后的2004年,另一个大卫,因发现量子色动力学中的“渐近自由”现象而荣获2004年诺贝尔物理学奖的美国物理学家大卫·格罗斯教授,同样就未来物理学的发展,提出了25个问题。也许人们会说,在物理学领域提出问题要比数学领域容易得多,因为物理学就像大江大河,而数学则像尼罗河三角洲中纵横交错的河网。但若是反过来想一想,既然物理学界对前沿问题具有更广泛的共识,我们就不难明白,格罗斯教授所提出的问题对未来物理学发展的重要意义。有趣的是,这25个问题中,有1/3落在物理学的边缘地带,其中3个与计算机科学相关,3个与生物学相关,4个与哲学和社会学相关。格罗斯教授的演讲,最初是为美国加州大学卡维利理论物理研究所成立25周年庆典而准备的,该庆典云集了物理学各领域的世界一流学者。此后数月,格罗斯教授先后在欧洲核子中心(CERN)、中国科学院理论物理研究所、浙江大学等地作过内容相近的讲演。这里的译文,系根据格罗斯教授所提供的讲稿译出,中科院理论物理所网站有免费下载的讲演录相(https://www.360docs.net/doc/e95210548.html,/ Video/2005/000.asf),读者也可以参考。 作者简介:大卫·格罗斯(David Gross),美国国家科学院院士,加州大学圣巴巴拉分校(University of California at Santa Barbara)卡维利理论物理研究所(Kavli Institute for Theoretical Physics )所长。格罗斯教授是量子色动力学的奠基人之一,当代弦理论专家,因发现强相互作用中的渐近自由现象2004年与弗兰克·维尔切克(Frank Wilczek)和戴维·波利策(David Politzer)分享了当年度的诺贝尔物理学奖。 这份讲稿来自于我在2004年10月7日卡维利理论物理研究所(KITP)25周年庆祝会议上所作的演讲。在这次会议中,与会者被邀请提出一些可能引导物理学研究的问题,广泛地说,在未来25年可能引导物理学研究的问题,讲稿中的一部分内容就来自于与会者所提出的问题。 1、宇宙起源 第1个问题关于宇宙的起源。这个问题不仅对于科学而且对于哲学和宗教都是一个永久的问题。现在它是理论物理学和宇宙学亟待解决的问题:“宇宙是如何开始的?” 根据最新的观察,我们知道宇宙正在膨胀。因此,如果我们让时光倒流,宇宙将会收缩。如果我们应用爱因斯坦方程和我们关于粒子物理学的知识,我们可以或多或少对哪儿会出现“初始奇点”做出近似的推断。在“初始奇点”,宇宙收缩成为一种难以置信的高密度和高能量的状态——即通常所称的“大爆炸”。我们不知道在大爆炸点(at the big bang)发生了什么,我们所知的基础物理的所有方法——不仅是广义相对论和标准模型,甚至包括我所知的弦理论——都失灵了。 1[①]作者简介:大卫·格罗斯(David Gross),美国国家科学院院士,加州大学圣巴巴拉分校(University of California at Santa Barbara)卡维利理论物理研究所(Kavli Institute for Theoretical Physics )所长。格罗斯教授是量子色动力学的奠基人之一,当代弦理论专家,因发现强相互作用中的渐近自由现象2004年与弗兰克·维尔切克(Frank Wilczek)和戴维·波利策(David Politzer)分享了当年度的诺贝尔物理学奖。

初中议论文作文:回眸过去,展望未来

回眸过去,展望未来 马上又将是新的一年了。回眸过去,展望未来。我又像去年一样对新的一年充满了憧憬,充满了期待。[一] 想到年初,自己很盼望能在六年级的时候考上一个好的中学,并且也为此努力了,现在的中学其实怎么说呢,也算不错了吧。老师和同学都很好。去年的我似乎每天都很开心,至少不像现在,整天都要在书本,学业,或者父母的唠叨声中度过。突然间,我真的好怀念好怀念过去。那么就让我们更加珍惜现在的时间。为了拥有更美好的明天,我们先努力开拓今天![二] 新的中学洋溢着青春的气息,新的老师,新的同学,新的环境,我对这一切都充满了好奇。然而学习了这么一学期,我似乎觉得这一切并没有我想像中的那么美好,同学个个都是那么的努力,为了考试,都拿出所有的力气在学习。老师,数学刚走,英语由接着上来了。总觉得有写不完的作业,考不完的试卷。 想当初六年级毕业班,也不过如此。[三] 住宿生活是我在暑假中最盼望的一件事。我本天真的以为,可以摆脱父母的束缚,可以自由一点。但经过一段时间下来。呵呵,我倒开始想家了。和舍友一起数“星期一,星期二…………”,住宿后最盼望的星期就是星期五。初

一上学期的最后一次住宿,没有想到,我们一向温柔可爱的舍长,居然有个大秘密。那一晚,我们聊到晚上10点还没有睡觉跟第一次住宿一样的兴奋。我们在那聊天,舍长以前居然被男同学追求过,我们把可爱的舍长惹毛了,然后舍长在那讲我们。我就说:“我很单纯,不要扯到我。”舍友鬼鬼说:“信不信,明天我就给你传一段出来。”我又说:“你可以去当记者了。”……现在想想,多美好的一个夜晚。宿舍里我们还有舍歌,还有每个人的外号,还有舍规。想知道我的外号吗,偷偷告诉你,我的外号叫“筱芸”因为跟李霄云的“霄云”同音,我喜欢霄云。她们说我的外号很有诗意,呵呵。[四] 09年我书也看了不少。《灿烂千阳》是收获最大的。一些零零散散的书,杂志我也看了些,从中颇有收获吧。小荷寒假里又要给我寄书了,ROOT老师真好。[五] 新的一年,我们都要好好的过。 鸿越亲笔 2010年2月2日

物理学的发展

十九世纪末二十世纪初,经典物物学的各个分支学科均发展到了完善、成熟的阶段,随着热力学和统计力学的建立以及麦克斯韦电磁场理论的建立,经典物理学达到了它的顶峰,当时人们以系统的形式描绘出一幅物理世界的清晰、完整的图画,几乎能完美地解释所有已经观察到的物理现象。因为经典物理学的巨大成就,当时很多物理学家产生了这样一种思想:认为物理学的大厦已经建成,物理学的发展基本上已经完成,人们对物理世界的解释已经达到了终点。物理学的一些基本的、原则的问题都已经解决,剩下来的仅仅进一步精确化的问题,即在一些细节上作一些补充和修正,使已知公式中的各个常数测得更精确一些。不过,在十九世纪末二十世纪初,正当物理学家在庆贺物理学大厦落成之际,科学实验却发现了很多经典物理学无法解释的事实。首先是世纪之交物理学的三大发现:电子、X射线和放射性现象的发现。其次是经典物理学的万里晴空中出现了两朵“乌云”:“以太漂移”的“零结果”和黑体辐射的“紫外灾难”。 [1]这些实验结果与经典物理学的基本概念及基本理论有尖锐的矛盾,经典物理学的传统观点受到巨大的冲击,经典物理发生了“严重的危机”。由此引起了物理学的一场伟大的革命。爱因斯坦创立了相对论;海林堡、薛定谔等一群科学家创立了量子力学。现代物理学诞生了! 把物理学发展的现状与上一个世纪之交的情况作比较,能够看到两者之间有相似之外,也有不同之处。在相对论和量子力学建立起来以后,现代物理学经过七十多年的发展,已经达到了成熟的阶段。人类对物质世界规律的理解达到了空前的高度,用现有的理论几乎能够很好地解释现在已知的一切物理现象。能够说,现代物理学的大厦已经建成。在这个点上,当前有情况与上一个世纪之交的情况很相似。所以,有少数物理学家认为今后物理学不会有革命性的进展了,物理学的根本性的问题、原则问题都已经解决了,今后能做到的仅仅在现有理论的基础上在深度和广度两方面发体现代物理学,对现有的理论作一些补充和修正。不过,因为有了一百年前的历史经验,多数物理学家并不赞成这种观点,他们相信物理学迟早会有突破性的发展。另一方面,虽然在微观世界和宇宙学领域中有一些物理现象是现代物理学的理论不能很好地解释的,但是这些矛盾并不是严重到了非要彻底改造现有理认纱可的水准。在这方面,当前的情况与上一个世纪之交的情况不同。在上一个世纪之交,经典物理学发生了“严重的危机”;而在本世纪之交,现代物理学并无“危机”。所以,我认为当前发生现代物理学革命的条件似乎尚不成熟。 虽然在微观世界和宇宙学领域中有一些物理现象是现代物理学的理论不能很好地解释的,但是这些矛盾并不是严重到了非要彻底改造现有理认纱可的水准。在这方面,当前的情况与上一个世纪之交的情况不同。在上一个世纪之交,经典物理学发生了“严重的危机”;而在本世纪之交,现代物理学并无“危机”。所以,我认为当前发生现代物理学革命的条件似乎尚不成熟。客观物质世界是分层次的。一般说来,每个层次中的体系都由大量的小体系(属于下一个层次)构成。从一定意义上说,宏观与微观是相对的,宏观体系由大量的微观系统构成。物质世界从微观到宏观分成很多层次。物理学研究的目的包括:探索各层次的运动规律和探索各层次间的联系。

多铁性物理-东南大学

多铁性:物理、材料及器件专题 编者按作为凝聚态物理与材料物理的前沿分支之一,多铁性研究脱胎于磁电耦合的研究.固体中磁电耦合的概念最初由居里先生提出,至今已有一百多年.在漫长的历史长河中,磁电耦合领域的研究曾经在冷战时期短暂热闹过一阵,但随后是漫长的冷寂期.日内瓦大学的老先生Hans Schmid在磁电耦合领域坐了半辈子冷板凳,在1994年提出了多铁体(multiferroics)这个概念.九年之后,该领域研究才真正引起广泛关注.2003年以BiFeO3薄膜的大铁电极化和TbMnO3单晶的磁控电这两大突破作为里程碑,该领域快速蹿红,吸引了大量研究者的瞩目.在接下来的几年中,研究者在该领域迅速取得了若干重要突破性成果.2007年底美国《科学》杂志遴选了七个下一年度重点关注领域(Areas to Watch),多铁体荣幸入选,并且这是凝聚态物理/材料物理方向唯一入围者. 但出乎意料,2008年铁基超导的异军突起与拓扑绝缘体的系列突破迅速抢占了凝聚态物理/材料物理大舞台的主角位置,掩盖了多铁体的光彩.因此最近十年来多铁领域的研究变得相对平淡.但即使在这样的平淡岁月中,仍然有一群研究者一直在这个领域坚持耕耘,默默地将该领域一步步向前推进.实际上,这个领域在过去十年的发展并不孤独,而是逐渐和物理的各分支(包括理论物理、凝聚态物理、材料物理、光物理、器件物理等)交叉融合.因此当前的多铁领域研究已经涵盖了从基础物理理论,到具体材料体系,再到器件应用等多个方面. 受《物理学报》责任编缉古丽亚的委托,我邀请了国内若干活跃在该领域前沿的中青年专家撰稿,合成这样一期以短篇综述为主的专辑,较为全面和深入地介绍该领域已取得的部分成果以及最新进展.从研究内容上,可大致分为两类:一是,探索多铁性材料和揭示其物理规律;二是,探索多铁性异质结、器件和应用.第一类研究的综述包括(以下排名按投稿先后): 1)Ruddlesden-Popper结构杂化铁电体(浙江大学刘小强、陈湘明等);2)低维铁电材料(南京理工大学阚二军等);3)激发态电荷输运有机多铁体(南京理工大学袁国亮等);4)异常双钙钛矿多铁氧化物(中山大学李满荣等);5)四倍体钙钛矿多铁氧化物(中国科学院物理研究所龙有文等);6)非常规铁电钙钛矿氧化物(上海大学任伟等);7)铋层状多铁氧化物单晶薄膜(中国科学技术大学翟晓芳、陆亚林等).第二类研究的综述包括:1)多铁性磁电异质结及器件(清华大学赵永刚等;西安交通大学胡忠强、刘明等;南京理工大学汪尧进等);2)压电单晶磁电复合薄膜(中国科学院上海硅酸盐研究所郑仁奎等);3)铁电光伏效应(苏州大学蔡田怡、雎胜);4)钙钛矿薄膜的多铁性与氧空位调控(南京航空航天大学杨浩等);5)微纳尺度电场驱动磁翻转(华南师范大学高兴森等).除了短篇综述外,还有三篇研究论文,在此就不细述.希望这个专题能够为国内多铁性及相关领域研究的学术交流做一些贡献. (客座编辑东南大学物理学院董帅)

科幻中的物理学答案

1 【单选题】关于化学能的说法错误是 A、原子与原子之间的反应能量 B、原子与分子之间反应能量 C、分子与分子之间反应能量 D、电子与电子之间反应能量 我的答案:D 得分: 25.0分 2 【单选题】爱因斯坦的质能公式告诉我们 A、质量可以转换为能量 B、能量是质量的一半 C、能量与质量平方成正比 D、能量与速度成正比 我的答案:A 得分: 25.0分 1 【单选题】如果航天飞机重50吨需要 A、1万加仑汽油 B、1.5万加仑 C、2万加仑 D、5万加仑 我的答案:B 得分: 25.0分 2 【单选题】十万分之一克物质大约相当于 A、一万亿焦耳 B、一亿焦耳 C、一千万焦耳 D、一百万焦耳 我的答案:A 得分: 25.0分 1 【单选题】我们人类现在是 A、一类文明 B、0.7类文明 C、二类文明 D、三类文明 我的答案:B 得分: 33.3分 2 【单选题】工业革命前人类主要消耗的能源是 A、人力和畜力 B、煤炭 C、电力

D、水力 我的答案:A 得分: 33.3分 1 【单选题】熵是物理学家在 A、二十世纪初发现的 B、十八世纪发现的 C、牛顿发现的 D、十九世纪发现的 我的答案:D 得分: 33.3分 2 【单选题】热量会 A、与熵无关 B、增加熵 C、从温度低的地方向温度高的地方传 D、减少熵 我的答案:B 得分: 33.3分 1 【单选题】熵与什么成正比 A、系统所占的体积 B、系统的温度 C、系统相空间体积的对数 D、系统的压强 我的答案:C 得分: 25.0分 2 【单选题】最先发现熵的微观定义的是 A、克劳休斯 B、玻尔兹曼 C、普朗克 D、爱因斯坦 我的答案:B 得分: 25.0分 1 【单选题】一个人的大脑的熵 A、随着时间增大 B、随着时间减少 C、不随时间变化 D、与信息量成正比 我的答案:A 得分: 0.0分 2

六十年,回眸一瞬间

六十年,回眸一瞬间 作者:高(201)班汝雅婷仰望长空,历史的星光依然闪烁,刹那间黑色的夜空被光线撕开了一道裂口,随即一道万丈光芒划破了天际,射向那银光闪闪的旗杆上缓缓升起的五星红旗。 鲜红的旗帜迎风飞舞,带着祖国的未来、民族的希望,随着高昂的义勇军进行曲,迎着朝阳缓缓地飘向那最远的顶端,仰视那仿佛镶有金边的红色,鲜红鲜红的如同战场上拼搏的血液,引人飘向了那久远的年代。 于是,历史的风,吹翻起六十年前的那一页。看到了古老的中国像一艘搁浅的大船,尽管沉重,尽管缓慢,但依然还坚挺着前进的风帆。 六十年前的中国正处在水深火热之中,无数的爱国人士前仆后继,呕心沥血,甚至燃尽了自己的生命和青春!即使在那封建主义的绞杀下,即使在那帝国主义的炮火中,中国人依然用自己的脊梁挺起了中华民族古老的长城。 喊着“打倒帝国主义,推翻列强”的口号,一代新的天之骄子站起来了,他们用自己的灵魂之火温暖了祖国一度冰冷的身躯,用青春的热血点燃了祖国曾经暗淡的灵魂,用激越的歌声纺织了祖国的一身彩霞。 就是在这辽阔的中华大地上,在这高高飘扬的五星红旗下,一代又一代的炎黄子孙用自己的双手创造了东方的神话。 地震震倒了一座座楼房,震碎了一颗颗逝者家人的心,却震不倒中华儿女突破重重困难的决心,再大的困难除以13亿,会变成小小的烦恼,再小的帮助乘以13亿,会变成大大的扶持。 2008年的奥运会,使世界再次认识了这个古老的民族,不是任人凌辱的病夫,而是屹立在东方的巨龙,这其中有多少悲壮,多少感动,多少梦想,多少光荣,怎仅仅是那总数第一的金牌数能说得清,道得明的? 作为一名90后的中学生,我也无时无刻不感受到祖国一步步走向繁荣强盛的脉搏。从以前80多平米的房子到现在120多平米的三室两厅的大房子,从以前只能收到屈指可数的几个台的黑白电视,到现在已购置的两台电脑,从以前笨重的手摇式电话机,到现在人手不只一部的手机,不仅增进了人们之间的距离,更是使工作效率和经济效益在快节奏的当代生活中获得了双丰收。 常听长辈们说起过去,每每谈及农村,人们能联想到的仅仅是那低矮的草房和崎岖的山路,而现在,许多地道的城里人也会在节假日时结伴踏向那青山绿水、炊烟袅袅的人间仙境。 随着国家对教育事业的重视,以及义务教育的普及,“活到老,学到老”的理念已被大多数人所接受,无论是城市还是农村,都被浓浓的文化氛围充斥着,在经济发展的同时不忽视精神文明上的教育,中华民族的进步才得以全面地彰显出来。 “五星红旗,你是我的骄傲;五星红旗,我为你自豪。”歌声飘过,余音绕梁,唱出家国整整六十年风雨沧桑。铭记,为了遗忘过去的痛苦,更为了懂得珍惜现有的幸福。 六十年,光辉岁月弹指挥间,六十年,中华大地沧桑巨变。中国以六十年的发展,以六十年付出的努力向世界证明中国真正崛起了,正如朝阳终会化为正午那炙热的太阳,中国终会凭自己的努力立于世界先列,如展翅高飞的雄鹰,将以最耀人的姿态飞向那广阔的蓝天,与蓝天合为一体,化为不朽的神奇。

历 最伟大的物理学家排名

历史上最伟大的物理学家排名1:牛顿(经典力学、光学) 牛顿(Sir Isaac NewtonFRS, 1643年1月4日--1727年3月31日)爵士,英国皇家学会会员,是一位英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里牛顿像(21张)物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑,并推动了科学革命。在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒之原理。在光学上,他发明了反射式望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。在数学上,牛顿与戈特弗里德·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究作出了贡献。在2005年,英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查,牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更具影响力。 2:爱因斯坦(相对论、量子力学奠基人) 爱因斯坦(Albert Einstein,1879年3月14日-1955年4月18日),举世闻名的德裔美国科学家,现代物理学的开创者和奠基人。爱因斯坦1900年毕业于苏黎世工业大学,1909年开始在大学任教,1914年任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。后因二战爆发移居美国,1940年入美国国籍。

十九世纪末期是物理学的变革时期,爱因斯坦从实验事实出发,从新考查了物理学的基本概念,在理论上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推动了天文学的发展。他的量子理论对天体物理学、特别是理论天体物理学都有很大的影响。理论天体物理学的第一个成熟的方面——恒星大气理论,就是在量子理论和辐射理论的基础上建立起来的。爱因斯坦的狭义相对论成功地揭示了能量与质量之间的关系,解决了长期存在的恒星能源来源的难题。近年来发现越来越多的高能物理现象,狭义相对论已成为解释这种现象的一种最基本的理论工具。其广义相对论也解决了一个天文学上多年的不解之谜,并推断出后来被验证了的光线弯曲现象,还成为后来许多天文概念的理论基础。 爱因斯坦对天文学最大的贡献莫过于他的宇宙学理论。他创立了相对论宇宙学,建立了静态有限无边的自洽的动力学宇宙模型,并引进了宇宙学原理、弯曲空间等新概念,大大推动了现代天文学的发展。 3:麦克斯韦(经典电动力学、经典统计力学) 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦,英国物理学家、数学家。麦克斯韦主要从事电磁理论、分子物理学、统计物理学、光学、力学、弹性理论方面的研究。尤其是他建立的电磁场理论,将电学、磁学、光学统一起来,是19世纪物理学发展的最光辉的成果,是科学史上最伟大的综合之一。他预言了电磁波的存在。这种理论遇见后来得到了充分的实验验证。他为物理学树起了一座丰碑。造福于人类的无线电技术,就是以电磁场理论为基础发展起来的。麦克斯韦大约于1855年开始研究电磁学,在潜心研究了法拉第关于电磁学方面的新理论和思想之后,坚信法拉第的新理论包含着真理。于是他抱着给法拉第的理论“提供数学方法基础”的愿望,决心把法拉第的天才思

展望未来的演讲稿

展望未来的演讲稿 展望未来的演讲稿篇一尊敬各位评委、各位老师: 大家上午好!又是一个樱花烂漫的时节,在这个充满阳光和暖意的日子里,我们迎来了第101个三八国际劳动妇女节。能在属于自己而又特别的日子里抒发情怀是一种幸福,此时此刻我感到很温暖,也感到无比的激动。 我是来自教育培训处的xx,我演讲的题目是《用理想浇灌三农事业以行动实现绚丽人生》。当历史的车轮驶过二十一世纪的第一个十年,当我们站在xx发展的最后关口回眸,当我们展望xx发展前景的时候,各位朋友们,你们有没有发现,我们农科院的一切都在悄然发生着深刻的变化?走过三十多年的风雨历程,我们农科院已发展成为全省一个多学科、综合性、公益性农业科研机构,我们取得了累累硕果。 回顾过去,我们充满自豪;展望未来,美好远景催人奋进在看到花卉所五一巾帼标兵岗广大女职工的先进事迹,听到纳西族维和女警和志虹在海地地震中遇难的消息,感受到冬奥会中国女队队员奋勇拼搏摘金夺银的精神时,我被深深地震撼了!我懂得了作为一个现代农科女工应有的精神风貌!我要做一个有理想有信念有行动的现代女性!托尔斯泰曾经说过:理想是指路明灯。没有理想,就没有坚定的方向;没有方向,就没有生活,坚定的理想信念是我们投身事业的精神支柱和动力源泉。 作为农科院的一员,我们不需要要到海外面临生死考

验,不需要去赛场争金夺银,我们需要的是脚踏大地,志存高远,把自己的理想统一到院的发展规划上来,统一到祖国三农事业的发展上来。光有理想是远远不够的,知识是实现理想的必由之路。在这个知识信息日新月异的时代,建设社会主义新农村向我们提出了更高的要求。肩负历史使命,我们要紧跟时代的步伐。切实增强服务三农、服务社会的本领,提高应对竞争的能力。 在今天这个追求互利共赢的时代,我们还要以学习型团队的创建活动为契机,注重群体智慧和能量的挖掘与发挥,不断开阔视野,扩大知识面,优化知识能力结构,进一步提高应对困难和挑战的能力。大胆实践,不断创新是人类社会不断进步的根本。创新成就伟业,创新开辟未来。建设社会主义新农村、全面实现我院xx规划是一项新兴事业,它需要我们去不断地探索、不断地实践。只有坚持勇于实践、大胆创新,才能把这一事业不断推向前进。身处和平盛世,置于平凡的岗位,我从事着普通的工作。 从职业技术学院的一名教师到教育培训处的一名普通职工,我始终坚持认为:一个人的价值不在于它得到了什么,而在于它奉献了什么,这并不是唱高调,挖掘自身潜力的过程也就是对社会做出贡献的过程;岗位不存在重要不重要,而在于立足该岗位的人是否赋予它价值和使命,是否将它激活。如果我们能够站在服务全院中心工作的高度来思考如何作好本质工作,能站在实现人生价值的高度来看待从事的岗位工作,就会发出对工作的责任感和使命感,就能催生出一

教育事业发展成就30年回眸

教育事业发展成就30年回眸 教育事业发展成就30年回眸 xx教育事业发展成就30年回眸 百年大计,教育为本。改革开放30年以来,xx的教育事业在党的优惠政策的普照下,在泽普历届党政领导和全县各族人民群众的关心支持下,与全县各项事业一样取得了长足发展,学校办学条件发生了翻天覆地的变化,教育教学质量多年稳居地区前列,师资队伍显著加强,双语教学稳步推进,人民群众受教育程度不断提高,xx的教育事业获得了空前的发展,取得了历史性的成就,为xx 的改革开放事业和现代化建设事业作出了巨大贡献。 以深化德育工作为抓手,教育阵地进一步夯实。 教育战线各级各类学校历来是反分裂、反渗透的前沿阵地。多年以来,各级党政和广大教育工作者始终从讲政治的战略高度,深入贯彻落实中央、自治区、地区关于维护新疆稳定的一系列重要文件精神,始终坚持德育为首的方针,把稳定工作摆在突出位置,坚持政治家办教育、管学校,教育各项事业和谐发展。 紧紧围绕“为谁培养人,怎样培养人,培养什么样的人”这一主题,认真落实党组织全覆盖化和职责具体化,切实加强了学校党组织建设,全系统党组织达到68个,党员教师达到1500多名,占教职工总数的65%,党员覆盖所有学校和教学点,学校党组织80%被授予“五好学校党支部”称号,每年有一大批学校党组织被评为地区和县级“先进党组织”,党组织领导下的校长负责制办学体制已确立。通过落实以党带团、以团带队,积极构建纵横贯通的德育工作体系,学校德育(政教)主任、法制副校长、辅导员的作用得到有效发挥,马克思主义“五观”、“四个认同”和无神论、民族团结、诚信教育、感恩教育、公德教育和养成教育的课堂化,学生运动会、校园艺术节、民汉学校结对子、民汉学生一帮一活动及文明单位、家长学校、平安校园、绿色学校、花园式学校的创建等活动的深入开展,学校的两个文明创建工作取得丰硕成果,学校、家庭和社会“三位一体”的教育网络,全社会育人、全方位育人、全员育人的氛围已基本形成,教育反分裂、反渗透的思想防线,社会主义教育阵地得到有效夯实,保证了党的教育方针和社会主义办学方向的贯彻落实。 以“两基”攻坚为中心,基础教育程度全面提升。 30年前,我县的基础教育还比较薄弱,尤其是学前教育滞后,中小学生辍学率居高不下,高中入学率和高考上线率极其低下,原有的基础教育课程已不能完全适应时代发展的需要等问题十分突出。多年来,县委、县人民政府非常重视发展基础教育,投入了大量的人力和财力普及教育,学前教育得到了快速发展,至今全县已建成了22所农村学前幼儿园,实现了县城园、乡村园加民办园的全覆盖幼教办学模式。通过中小学布局调整进一步整合教育资源、改善办学条件等措施,我县的基础教育质量得到了显著提高,特别是改革开放以来,通过调整和改革基础教育课程体系、结构、内容,全面开展“两基”攻坚和巩固提高,普及九年义务教育,实施“两免一补”和“管理到位、领导到位、队伍到位”的德育工作管理模式等一系列政策,使我县的基础教育事业实现了又好又快的发展,1999年,我县“两基”攻坚顺利通过国家验收,“两基”人口覆盖率达了100%,青壮年非文盲率为97%。目前全县学龄前幼儿入园率为50%,小学适龄儿童入学率为99.48%,辍学率为0.15%,初中适龄少年毛入学率为105%,辍学率为0.15%,

回眸历史,展望未来

回眸历史,展望未来 30年,对于历史长河就那么短短的一瞬间,然而,对于我们这样一个从贫穷落后一步步走向发达富裕文明和谐的国家来说,又是一个丰富而值得铭记的过程。 30年前的那个春天,一位颇具设计天才的老人,为中国社会主义现代化建设设计出了一条宽广坦途———实行改革开放,实事求是,解放思想,转移工作重心,放到经济上来。于是,1978年,我们成功召开了十一届三中全会。1979年,设立了经济特区。1982年,实行了家庭联产承包责任制。1986年,启动了全民所有制企业改革。1987年,提出了“一个中心、两个基本点”基本路线。1992年,确立了社会主义市场经济体制改革目标。1992、1994年,施行了医疗及住房市场化改革。1997年,提出了党在社会主义初级阶段的基本纲领。1999年,吹响了西部大开发战略的冲锋号。2001年,中国正式成为世贸组织成员。2002年,确定了全面建设小康社会的奋斗目标。2005年,废止了农业税条例,提出了建设社会主义新农村的重大历史任务。2006年,作出了构建社会主义和谐社会的重大决定。2007年,科学发展观被写入党章…… 30年改革开放,30年功勋卓著。30年辉煌成就有力地证明:以改革开放为动力,走有中国特色社会主义道路的决策,是最科学的、最正确的、最有利于广大人民群众的决策。30年来,从农村到城市,从农民到市民,从农田到工厂,从森林到牧场……先进代替了落后,

机械取代了人工,旧貌换新颜。我们体验了收复港澳的快慰,一国两制的成功,三峡工程建设的壮观,神舟号飞船升天的壮举,西部开发的激情,奥运成功举办…… 我们一次又一次将社会主义经济建设推上新的高潮,一个又一个宏伟计划交替闪烁在电脑屏幕上,一扇又一扇窗口争先恐后向大海开放,一条又一条高速公路马不停蹄地追逐着车轮的速度。 30年后的今天,我们伟大的祖国阔步前进在建设有中国特色社会主义道路上,经济发展、政治稳定、社会进步、民族团结、各项事业兴旺发达蒸蒸日上。 30年的拼搏记录了一个伟大的时代 30年的跋涉塑造了一个民族的崛起 而今,沧海变桑田 到处旌旗飘飘,到处神采昂扬 细细品味30年走过的风雨沧桑 我又一次清晰的看见: 巨变与我们相依,感动与我们相伴 满怀豪情的展望未来,我由衷而执着的坚信 这坛酒将散发出更加浓郁的异香 溢满每一幢心房,滋润每一双目光 滋养起一个民族的明丽的天和绚丽的畅想。 伴随着改革开放30周年的到来,大庆油田走过了49个春秋,在面临产量自然递减的困难条件下,通过不断深化大企业改革,强化了

地球年龄的确定——20世纪最伟大的物理学成果之一

物理学史 地球年龄的确定 ———20世纪最伟大的物理学成果之一 杨庆余 (徐州师范大学物理系,江苏徐州 221009) (收稿日期:2001212231) “地有多久?”这一千古难题迷住了古今中外的多少思想大家,很多人为此冥思苦想耗尽心血.最早对地球年龄作出论断的是《圣经》,它认为地球距今不过有6,000年的历史.由于欧洲大多数知识分子接受了带有浪漫色彩的犹太教和基督教的创世说,并从灵魂深处束缚了一代又一代的思想大家,就连最伟大的科学家艾萨克?牛顿也成了《圣经》的受害者;随着近代地质学和生物进化论的产生,开始对“上帝创世”的日期提出挑战. 1896年,法国物理学家亨利?贝克勒尔发现了铀的天然放射性,这一发现使地球年龄的准确确定成为可能;物理学家们大约经过近60年的努力,在20世纪50年代给出了地球的年龄约45亿年的准确论断,终于解决了困惑人类达2,000多年之久的千古谜底,这被人们一致公认为20世纪最伟大的物理学成果之一. 1 近代哲人的理性思考 几千年来,由于没有任何有效地测定长的时间间隔方法,从而使基督教的创世说误导着包括伟大的思想家们.影响最大的早期关于地球年龄的解释是阿菲利加努斯(Alfeligluth)在公元3世纪所著的《年历学》一书中认为,地球年龄大约有6,000年的历史,这一观点一直持续到了中世纪.1520年,伟大的宗教改革家马丁?路德(Martin Luther)再次作出论断:地球是在公元前4000年形成的.后来继任者的厄舍尔(Essher)大主教把这一数值精确到公元前4004年,距今也不过6,000年而已. 对这一年龄首先作出思考的是有史以来最伟大的物理学家牛顿(Isaac Newton),他以他特有的思考方式,首先观察了一系列热星是如何冷却下来的,并把他发现的冷却定律用于地球.他假定地球全部由铁组成,在形成时可能是处于火红状态,牛顿估计要冷却到现在的表面温度那将需要花费50,000年时间.当然这一观点与《圣经》说格格不入而未被人们接受;他遗憾地说道:“我真希望用实验证实地球冷却前后真正的温度比例”. 18世纪杰出的科学家孔特?德?布丰(Comte de.Buffon)接受牛顿的观点,并敢于反对阿菲利加努斯所想象的宇宙学,他进行了一系列不同成分不同体积球体的冷却实验,然后计算出各种星体从炽热冷却到生物可以生存的温度所需要的时间.并在1745年作出结论:地球需要100,696年才能冷却到现在的温度.然后,他考虑到石灰质材料比铁质材料冷却所需时间短,又对此作了修正:太阳的热效应最终需要74,832年.布丰估计,生命在37,849年以前在地球上出现,当时地球表面温度已经很低,足以允许生命的存在.他还指出,由于月球冷却极快,所以月球上的生命已经在2,318年前绝迹.我们现在已经知道,孔特的计算远不准确,但重要的是他取得了历史性的突破,打破了《圣经》的权威,并应用现代已知的物理学定律估计地球的年龄. 同时,大哲学家伊曼纽尔?康德在《自然通史和宇宙论》中描述了关于宇宙的一个非常惊人的现代观点:“宇宙在时间和空间上是

三十年之回眸一望

三十年之回眸一望 一千九百七十五年,正是文化大革命接近尾声的时候,很不知趣的我在一个极为贫穷的家庭出生了。我的出生给这个本来就很拮据的家庭带来了一种负担,粮食大大的紧张。于是作为一种寄托和憧憬,父母给我取名叫做粮生。显然,这个名字里边包含着多少辛酸与无奈。直到今天,在我的身材和肤色中,你仍能感受到一个时代的悲哀。 那正是中国经济最糟糕年代——人民公社,生产队集体的生产方式,集体是一切的代名词,没有高过集体益的任何东西,包括上帝。和个人有关的一切想法将会作为利已主义和资本主义尾巴被打倒。饿着肚子装饱相,大人可以,小孩绝对不行也不会。正如安徒生笔下,那看着皇帝光着屁股游行的小孩一样,他会做出一个自然人所应有的反应。我就是那众多小孩中的一个典型代表。 嘴巴不胜饥肠,于是从动物到植物,从陆地到水里,我和我的伙伴们几乎都尝过都吃

过。后来读了书,看到神农尝百草,我大不以为然,我何止是尝百草,简直是尝遍万物,什么酸果子、野草莓、横行的螃蟹、蜿蜒的长蛇……放牛的时候,煨蕃薯和烤螃蟹是我一段最经典的回忆。 草到白露死,秋末正是老表们烧灰积肥的好时机,却也是遍山蕃薯撑爆地皮的日子。这当儿,你只要顺着那裂缝儿一扒,一个娃娃头大小的蕃薯就在你面前。但那不是最好的,不必太大,嫩一点儿的,形状要长一点儿的,最好不过了。把蕃薯埋在灰堆里是挺有讲究的。正燃着草堆不行,煨出蕃薯有焦味,最好是将熄未熄的那种。埋的位置也要在向风的那一边,这样煨出来的蕃薯才不会有烟味。当香味弥漫的时候,扒开草灰,黑炭般的蕃薯相当诱人,因为大家知道焦皮里面是绝对的美味。当今食品越做越精,越做越奇;我常常感慨当年的煨蕃薯冠盖极顶,至今无有出其右者。 那年月,我的家乡——一个赣南的山区——简直就是原生态的自然环境。小鱼小虾活蹦乱跳的到处皆是,小溪小河里有它们轻曼的

物理学发展简史

物理学发展简史 摘要:物理学的发展大致经历了三个时期:古代物理学时期、近代物理学时期(又称经典物理学时期)和现代物理学时期。物理学实质性的大发展,绝大部分是在欧洲完成,因此物理学的发展史,也可以看作是欧洲物理学的发展史。 关键词:物理学;发展简史;经典力学;电磁学;相对论;量子力学;人类未来发展 0 引言 物理学的发展经历了漫长的历史时期,本文将其划分为三个阶段:古代、近代和现代,并逐一进行简要介绍其主要成就及特点,使物理学的发展历程显得清晰而明了。 1 古代物理学时期 古代物理学时期大约是从公元前8世纪至公元15世纪,是物理学的萌芽时期。 物理学的发展是人类发展的必然结果,也是任何文明从低级走向高级的必经之路。人类自从具有意识与思维以来,便从未停止过对于外部世界的思考,即这个世界为什么这样存在,它的本质是什么,这大概是古代物理学启蒙的根本原因。因此,最初的物理学是融合在哲学之中的,人们所思考的,更多的是关于哲学方面的问题,而并非具体物质的定量研究。这一时期的物理学有如下特征:在研究方法上主要是表面的观察、直觉的猜测和形式逻辑的演绎;在知识水平上基本上是现象的描述、经验的肤浅的总结和思辨性的猜测;在内容上主要有物质本原的探索、天体的运动、静力学和光学等有关知识,其中静力学发展较为完善;在发展速度上比较缓慢。在长达近八个世纪的时间里,物理学没有什么大的进展。 古代物理学发展缓慢的另一个原因,是欧洲黑暗的教皇统治,教会控制着人们的行为,禁锢人们的思想,不允许极端思想的出现,从而威胁其统治权。因此,在欧洲最黑暗的教皇统治时期,物理学几乎处于停滞不前的状态。 直到文艺复兴时期,这种状态才得以改变。文艺复兴时期人文主义思想广泛传播,与当时的科学革命一起冲破了经院哲学的束缚。使唯物主义和辩证法思想重新活跃起来。科学复兴导致科学逐渐从哲学中分裂出来,这一时期,力学、数学、天文学、化学得到了迅速发展。 2 近代物理学时期 近代物理学时期又称经典物理学时期,这一时期是从16世纪至19世纪,是经典物理学的诞生、发展和完善时期。 近代物理学是从天文学的突破开始的。早在公元前4世纪,古希腊哲学家亚里士多德就已提出了“地心说”,即认为地球位于宇宙的中心。公元140年,古希腊天文学家托勒密发表了他的13卷巨著《天文学大成》,在总结前人工作的基础上系统地确立了地心说。根据这一学说,地为球形,且居于宇宙中心,静止不动,其他天体都绕着地球转动。这一学说从表观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复始的现象,又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义,因而流传时间长达1300余年。

多铁性材料BiFeO3的制备及其掺杂改性的研究(可编辑)

多铁性材料BiFeO3的制备及其掺杂改性的研究(可编辑)多铁性材料BiFeO3的制备及其掺杂改性的研究 单位代码: 10293密级: 硕士学位论文论文题目 : 多铁性材料 BiFeO 的制备及其掺杂 改性研究 3 1010030913 学号王希望姓名李兴鳌导师光学 学科专业光电子功能材料、性质和器件 研究方向理学硕士 申请学位类别 2013.02.26 论文提交日期I multiferroic properties of co-substituted BiFeO 3 nanoparticlesThesis Submitted to Nanjing University of Posts and Telecommunications for the Degree ofMaster of Master of Science By Xiwang Wang Supervisor: Prof. Xing’ao LiFebruary 2013II南京邮电大学学位论文 原创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的

任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。 研究生签名:_____________ 日期:____________南京邮电大学学位论文使用授权声明 本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文 档;允许论文被查阅和借阅;可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索; 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质 论文的内容相一致。论文的公布(包括刊登)授权南京邮电大学研究生院办理。 涉密学位论文在解密后适用本授权书。 研究生签名:____________ 导师签名:____________ 日期:_____________III 摘要 BiFeO 是一种非常有应用前景的钙钛矿型多铁性功能材料,由于本身存在很多缺陷限制 3 了现实中的应用,其中最大的问题就是材料本身的多铁性能太弱, 距离应用的要求差距还很 大。如何提高 BiFeO 材料的多铁性能成为目前亟待解决的问题。本文期望通过掺杂方法以期 3 得到高性能的 BiFeO 材料。 3

十年回眸与展望未来范文

十年回眸与展望未来范文 Looking back and looking forward to the future 汇报人:JinTai College

十年回眸与展望未来范文 前言:工作计划是对一定时期的工作预先作出安排和打算时制定工作计划,有了工 作计划,工作就有了明确的目标和具体的步骤,大家协调行动,使工作有条不紊地 进行。工作计划对工作既有指导作用,又有推动作用,是提高工作效率的重要手段。本文档根据工作计划的书写内容要求,带有规划性、设想性、计划性、方案和安排 的特点展开说明,具有实践指导意义。便于学习和使用,本文档下载后内容可按需 编辑修改及打印。 尊敬的___________及_______________: 各位领导、嘉宾、家长、朋友、亲爱的老师、同学们, 大家上午好!今天,大家能在酷暑之时,百忙之中,受我校 邀请冒雨欢聚在这里,我十分高兴。至此,我谨代表霍峰中 学董事会及学校一千余名师生员工向与会的领导、嘉宾、家长、朋友表示热烈的欢迎! 向长期以来关心、支持和帮助霍峰中学的各级领导及社 会各界表示衷心的感谢和崇高的敬意! 借此我向大家汇报一下,霍峰中学十年来的教育教学工作。 霍峰中学自20xx年诞生在这座历史悠久、文化底蕴深厚 的凤凰城以来,她是春华秋实的十年,是风雨同舟的十年,是

自强不息的十年,是创新加突破的十年,是茁壮成长的十年,是丰硕的十年。 十年历程,弹指一挥间,有精彩也有辛酸,霍峰中学长 大了,霍峰人精神了。 十年来办学理念发生了质的变化,才走到了今天,说老 实话,起初的办学,只为图利,挣了钱,认为教育的钱好赚,但真心投入教育后,才真正意识到,实际并非如此,办学与办企业是两个不同的概念,办学是一份很大的社会责任。企业失利赔钱,仅仅是个钱,今年输了,可东山再起,赢的机会,效益好了,才想如何回报社会,但办学误了人,是一生,是一辈,是一个家庭希望的破灭。特别是面对一个满怀希望,把孩子送到这里 的家长,他们都有望子成龙的期盼,这是一个至始至终 都在回报社会的事业。 回想:我也是农村娃,农村长大的孩子,我深知求学的 不易,深知家长的苦心。同时我父亲也是一位教育工作者,从小受到家庭的熏陶,长大后,在龙鑫集团的培育下,历尽了社会在国家的好政策下,富裕了,深知学好文化知识的重要性。温说:“不读书的人,是没有前途的,不读书的民族,是没有

展望未来的演讲稿篇一

展望未来的演讲稿篇一 尊敬各位评委、各位老师: 大家上午好!又是一个樱花烂漫的时节,在这个充满阳光和暖意的日子里,我们迎来了第101个三八国际劳动妇女节。能在属于自己而又特别的日子里抒发情怀是一种幸福,此时此刻我感到很温暖,也感到无比的激动。 我是来自教育培训处的xx,我演讲的题目是《用理想浇灌三农事业以行动实现绚丽人生》。当历史的车轮驶过二十一世纪的第一个十年,当我们站在“xx”发展的最后关口回眸,当我们展望“xx”发展前景的时候,各位朋友们,你们有没有发现,我们农科院的一切都在悄然发生着深刻的变化?走过三十多年的风雨历程,我们农科院已发展成为全省一个多学科、综合性、公益性农业科研机构,我们取得了累累硕果。 回顾过去,我们充满自豪;展望未来,美好远景催人奋进……在看到花卉所五一巾帼标兵岗广大女职工的先进事迹,听到纳西族维和女警和志虹在海地地震中遇难的消息,感受到冬奥会中国女队队员奋勇拼搏摘金夺银的精神时,我被深深地震撼了!我懂得了作为一个现代农科女工应有的精神风貌!我要做一个有理想有信念有行动的现代女性!

托尔斯泰曾经说过:“理想是指路明灯。没有理想,就没有坚定的方向;没有方向,就没有生活”,坚定的理想信念是我们投身事业的精神支柱和动力源泉。 作为农科院的一员,我们不需要要到海外面临生死考验,不需要去赛场争金夺银,我们需要的是脚踏大地,志存高远,把自己的理想统一到院的发展规划上来,统一到祖国“三农”事业的发展上来。光有理想是远远不够的,知识是实现理想的必由之路。在这个知识信息日新月异的时代,建设社会主义新农村向我们提出了更高的要求。肩负历史使命,我们要紧跟时代的步伐。切实增强服务“三农”、服务社会的本领,提高应对竞争的能力。 在今天这个追求互利共赢的时代,我们还要以学习型团队的创建活动为契机,注重群体智慧和能量的挖掘与发挥,不断开阔视野,扩大知识面,优化知识能力结构,进一步提高应对困难和挑战的能力。大胆实践,不断创新是人类社会不断进步的根本。创新成就伟业,创新开辟未来。建设社会主义新农村、全面实现我院“xx”规划是一项新兴事业,它需要我们去不断地探索、不断地实践。只有坚持勇于实践、大胆创新,才能把这一事业不断推向前进。身处和平盛世,置于平凡的岗位,我从事着普通的工作。

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