没有质量为负的物质是谁最先在中国提出的提出的

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抱歉我也不在欧洲。据在欧洲(德国)又来美国做理论物理(凝聚态)的朋友的(有限)了解,欧洲那边做东西同美国比较还是要更 neat 一些,美国比较喜欢钻热点,风格也不那么严谨。据说欧洲那边比较强调学生能独立完成一个项目,所以似乎不利于那些想要狂发 paper 的人,但是做出来的东西一般比较漂亮,也很有成就感。&br&&br&不保证以上信息的可靠性??
抱歉我也不在欧洲。据在欧洲(德国)又来美国做理论物理(凝聚态)的朋友的(有限)了解,欧洲那边做东西同美国比较还是要更 neat 一些,美国比较喜欢钻热点,风格也不那么严谨。据说欧洲那边比较强调学生能独立完成一个项目,所以似乎不利于那些想要狂发 p…
“除了科研本身以外,制度上、教授的指导风格、工作氛围方面”要是这些的话那个数学问题下的答案描述得很清楚了,一般不会逼得太紧,相对轻松些,也没有什么特别的,还是要去做出工作,理科上面没有太多的区别的,还是多看看项目和导师吧,这些不用担心的.
“除了科研本身以外,制度上、教授的指导风格、工作氛围方面”要是这些的话那个数学问题下的答案描述得很清楚了,一般不会逼得太紧,相对轻松些,也没有什么特别的,还是要去做出工作,理科上面没有太多的区别的,还是多看看项目和导师吧,这些不用担心的.
欧洲穷疯了,大多数老板被CSC惯坏了,死活不给钱,只给欧盟学生。&br&没美帝那么push,老板普遍比较休闲,学生压力不是很大。&br&老板纸面水平比美帝差一大截,但是考虑到美帝对欧洲有点压制,所以差距可能没看上去那么大。&br&没钱是最大的问题,别的都不是问题。
欧洲穷疯了,大多数老板被CSC惯坏了,死活不给钱,只给欧盟学生。没美帝那么push,老板普遍比较休闲,学生压力不是很大。老板纸面水平比美帝差一大截,但是考虑到美帝对欧洲有点压制,所以差距可能没看上去那么大。没钱是最大的问题,别的都不是问题。
其实我的看法和题目的评论里&a href=&///people/d92dead6d& data-hash=&d92dead6d& class=&member_mention& data-tip=&p$b$d92dead6d&&@王少莘&/a&一样:“这背景怎么好了?”&br&&br&这一年我和各种凝聚态理论的教授、博士后、博士生、优秀的本科生还是谈笑风生过很多的。最后发现我导师Taylor Hughes(UIUC凝聚态理论教授,张守晟的博士)讲的应该是最贴近事实的,下面我来写写他是怎么说的。&br&&br&我导师说他在committee里审阅申请者的材料的时候,看的最重要的是推荐信。一般要三封推荐信,起码一封要来自你做科研跟的导师,如果这封很positive and strong(意思就是这位教授在业界有知名度并且是强推你),那么就很有效力(当然,和他有personal的关系自然是一个bonus)。如果有两封或者更多来自科研导师的推荐信自然更好。&br&&br&在推荐信之后才是看科研成果和论文。我导师说如果材料中有学生的publication,那他会去看一下。如果和他领域没关系,这paper效力就不大;如果有关系,那么他会读一下然后判断学生在这个paper里有多少贡献。他说他也做过本科生科研(他大四以第一作者身份发了篇PRL,算是凝聚态理论/计算吧),知道里面可能存在的水分。但总之,以我与&a href=&///people/5a73a79cadaa89c45c1963& data-hash=&5a73a79cadaa89c45c1963& class=&member_mention& data-tip=&p$b$5a73a79cadaa89c45c1963&&@fdasf sdfasd&/a&和&a href=&///people/d9fcc48eea92c444bb53bbda762615ad& data-hash=&d9fcc48eea92c444bb53bbda762615ad& class=&member_mention& data-tip=&p$b$d9fcc48eea92c444bb53bbda762615ad&&@andrew shen&/a&的交流,感觉现在一篇PR系列子刊的一作(比如PRB)不一定能保证有六大或者前十的offer。一作PRL应该还是妥妥地会收到六大之一的offer(起码凝聚态理论应该是这样)。但总之,一般而言推荐信比科研成果重要,美帝凝聚态理论这边有不少学生是有很强的来自科研导师的推荐信但没有paper去六大的。不过如果没有很强有力的推荐信,那么科研做的很强也行。但总之,国内背景的同学最好还是在推荐信上下下力气吧。如果能来北美找到一流的导师做做暑期科研是最好的,不行的话找找有美国背景或者和这边联系比较多的教授做科研也好。&br&&br&至于成绩单,其实gpa只是个数字,我教授说这个数字不算太重要,但还是需要let the numbers be as high as possible,如果太低会减一些印象分,相应的你就需要更强的推荐信与科研成果。除此之外教授们一般可能还会去看下成绩单上你上了哪些研究生课以及相应成绩如何。&br&&br&至于GT…据说一般有个线,如果太低的话,可能会被学校或者系里直接筛了,都不会送到由教授组成的committee里。其实在committee里教授是基本不看这俩成绩的(起码一流学校是这样)。&br&&br&所以回到题目写的这个姑娘。按照重要性排列:&br&1 推荐信&br&2 科研成果/论文&br&3 成绩单(GPA挺高,但这姑娘没提自己上没上过研究生课)&br&4 GT&br&&br&其实她的条件挺弱的。看起来本科在申请之前只做了些凝聚态实验的科研,但好像申请的是凝聚态理论。理论本身就比实验难申请很多,她没有强力的推荐信和科研成果,能收到我们学校offer已经很幸运了。不过据说08年之后美国很多学校物理系对于女生比较青睐(起码我们学校确实是这样),可能她拿到我们学校offer和她的性别也有关系(我本身支持女权主义/平权主义,这里只是陈述一下申请时的事实,没有其他意思)。&br&&br&另外,我好像知道这位学姐是谁了……她对我很nice,所以...我只是就事论事(最多只是算评价五年前的她有点naive,可能是背景不够就去申请凝聚态理论了;说实话她要是申请应用物理/凝聚态实验/材料科学的话结果应该能好很多)……学姐你要是上知乎看到我这个回答不要杀了我……&br&&br&PS:想起学姐说她是来这边之后才上的Fradkin的量子场论(然后抱怨了一会儿Fradkin的口音和QFT讲课风格…),说自己之前在北大是按部就班上课的,只上了本科量子力学没上量子场论。所以她本科应该确实没上研究生课。&br&&br&根据和中美各名校物理系学生的交流经验,我感觉要做凝聚态理论的话,起码大二刷完量子力学统计力学固体物理然后找到凝聚态理论导师做科研,大三刷完量子场论,才会在申请PhD时比较有前景…&br&&br&By the way, 听说北大去年申请结果特别惨而今年特别好……所以说一个人的命运啊,既要靠自己的奋斗,也要考虑历史的进程。如果遇到了像去年那种情况,也许gap一年,或者先去保底校然后申请转学(其实就是重新申请PhD项目)也是个选择。
其实我的看法和题目的评论里一样:“这背景怎么好了?”这一年我和各种凝聚态理论的教授、博士后、博士生、优秀的本科生还是谈笑风生过很多的。最后发现我导师Taylor Hughes(UIUC凝聚态理论教授,张守晟的博士)讲的应该是最贴近事实的,下面我来写写…
你看看高能理论的申请情况可能心里能平衡一点
你看看高能理论的申请情况可能心里能平衡一点
弱点一:无paper无会议&br&弱点二:无牛推,无私推。私测不是自己写的,就是教授写的不impressive吧?这个对方校灰常容易看出来!(po在面试的时候就有教授问:“某封推荐信写的不好,你觉得那几封更有说服力?”,我如是回答,果真,写的不好的那封是我自己写教授修改署名的那个。。。即便此教授是个业界闻名的大人物,只要不是亲笔的可能都有风险。但是没办法,此教授忒忙了不愿意亲自动笔。不过好在其他教授的推荐信帮了大忙,所以这封各个学校都既往不咎了)&br&&br&于是他把最关键的两点都变成了弱势。至于GPA,GRE,托福等成绩。港真,不重要。考试分数差不多就得了。GPA也是差不多就得了。有几篇paper or会议,有教授力荐,这个案例中被reject的学校一定会有中的。(然不可能全中,毕竟有些学校。。。他就是喜欢GPA无限接近于4的人
弱点一:无paper无会议弱点二:无牛推,无私推。私测不是自己写的,就是教授写的不impressive吧?这个对方校灰常容易看出来!(po在面试的时候就有教授问:“某封推荐信写的不好,你觉得那几封更有说服力?”,我如是回答,果真,写的不好的那封是我自己写…
&p&谢邀。这里分两步来回答:&/p&&p&&b&&i&1. 光子是零质量吗?没有质量为什么会有能量,不是说质量和能量等价吗?&/i&&/b&&/p&&p&&i&&b&2. 是否有实验来证明光子的静质量真的为0。&/b&&/i&&/p&&br&&br&&p&&b&&i&&u&1.光子质量是多少?&/u&&/i&&/b&&/p&&br&&p&物理学家的答案是,光子静质量为0,但是它是有能量的,这也和爱因斯坦质能方程不矛盾。&/p&&p&它的逻辑是这样的。把一个粒子加速到一定速度v,牛顿力学定义了这个粒子的动量p。动量是正比于速度v的,它的比例系数称为粒子的质量m。狭义相对论中,把牛顿力学中动量p的定义进行了推广,尽管p和v指向同一方向,但它们不再成正比。它们通过“&u&&b&相对论质量&/b&&/u&”&img src=&///equation?tex=m_%7Brel%7D& alt=&m_{rel}& eeimg=&1&&联系起来,&br&&/p&&p&&img src=&///equation?tex=p%3Dm_%7Brel%7Dv& alt=&p=m_{rel}v& eeimg=&1&&.&br&&/p&&br&&p&当粒子静止时,它的相对论质量有着最小的值,称为“&u&&b&静止质量&/b&&/u&”&img src=&///equation?tex=m_%7Brest%7D& alt=&m_{rest}& eeimg=&1&&。&/p&&p&在狭义相对论中,能量和粒子的质量和动量相关,就是所谓的&u&&b&质能方程&/b&&/u&(以下两个方程式等价的):&/p&&img src=&///equation?tex=E%3Dm_%7Brel%7Dc%5E%7B2%7D& alt=&E=m_{rel}c^{2}& eeimg=&1&&&br&或者&img src=&///equation?tex=E%5E%7B2%7D%3Dp%5E%7B2%7Dc%5E%7B2%7D%2Bm_%7Brest%7D%5E%7B2%7Dc%5E%7B4%7D& alt=&E^{2}=p^{2}c^{2}+m_{rest}^{2}c^{4}& eeimg=&1&&&br&&br&&p&由这个方程可知:&/p&&p&1.
如果粒子静止,那么p=0,并且&img src=&///equation?tex=E%3Dm_%7Brest%7Dc%5E%7B2%7D& alt=&E=m_{rest}c^{2}& eeimg=&1&&。&/p&&p&2.
如果粒子的静止质量为0,那么&img src=&///equation?tex=E%3Dpc& alt=&E=pc& eeimg=&1&&。&/p&&br&&p&在经典电动力学中,光的能量和动量正好满足关系&img src=&///equation?tex=E%3Dpc& alt=&E=pc& eeimg=&1&&。&/p&&p&量子力学中,光也被看做是粒子:光子。尽管光子无法静止下来,它仍然可以用相对论的质能方程描述,并认为它静质量为0。&/p&&p&于是,质能方程既可以应用到有静质量的实物粒子也可以应用到无静质量的光子。&/p&&br&&p&总结:我们说光子没有质量,说的是光子静质量为0。但根据质能方程,光子&u&&b&相对论质量&/b&&/u&不为零,也就是光子仍然有能量。&/p&&br&&p&&b&&i&&u&2.实验上是否有证据证明光子的静质量为0?&/u&&/i&&/b&&/p&&br&&p&仅从理论上来说,如果光子静质量不为零,量子电动力学就会失去规范不变性,从而导致这个理论无法重整化。另外,电荷守恒无法自动保证。&/p&&br&&p&尽管有质量的光子会导致理论上的困难,但物理是实验科学,说光子静质量为0仍需要实验来检验。 &br&&/p&目前几乎不可能用实验直接证明光子静质量为0,我们最多能给出光子静止量的上限。所以,物理学家设计各种实验来给出光子静质量的上限。&br&&br&&p&实验原理是这样的,如果光子有静质量,静磁场的行为会有所变化,通过用卫星测量星球的磁场,就可以推算出光子静止质量的上限。&/p&&p&电荷成分探测(Charge Composition Explorer)宇宙飞行器曾给出一个上限是&img src=&///equation?tex=10%5E%7B-51%7D& alt=&10^{-51}& eeimg=&1&&kg。后来,在实验室中通过观测卡文迪许天平实验中的反常力,又给出了更精确一点的上限&img src=&///equation?tex=10%5E%7B-52%7D& alt=&10^{-52}& eeimg=&1&&kg。之后对银河磁场的研究,再次给出更好的上限&img src=&///equation?tex=10%5E%7B-62%7D& alt=&10^{-62}& eeimg=&1&&kg的值。&/p&&br&&p&已知最轻有质量的粒子中微子的质量大约是&img src=&///equation?tex=10%5E%7B-36%7D& alt=&10^{-36}& eeimg=&1&&kg。光子质量上限也是它质量的100亿亿亿分之一。所以如果你提出一个光子有质量的物理理论,光子质量也必须是非常非常轻的。&/p&&br&&p&如果对这方面实验感兴趣,可以读读文献:&/p&&p&E. Fischbach et al., Physical Review Letters &b&73&/b&, 514–517 25 July 1994.&/p&
谢邀。这里分两步来回答:1. 光子是零质量吗?没有质量为什么会有能量,不是说质量和能量等价吗?2. 是否有实验来证明光子的静质量真的为0。1.光子质量是多少?物理学家的答案是,光子静质量为0,但是它是有能量的,这也和爱因斯坦质能方程不矛盾。它的逻辑…
&b&不要使用动质量这一说!这是一个历史遗留问题,老爱已经取消这个概念了&/b&&br&&br&&br&Q:光没有静止质量有动质量对吗?&br&&br&A:这个说法不好,因为动质量的概念早就被爱因斯坦“取消”了……原文如下&br&It is not good to introduce the concept of the mass&br&M=m/√(1-v?/c?)&br&of a moving body for which no clear definition can be given. It is better to introduce no other mass concept than the 'rest mass'&br&m&br&. Instead of introducing&br&M&br&it is better to mention the expression for the momentum and energy of a body in motion.&br&——Albert Einstein in letter to L Barnett (quote from L. B. Okun, &The Concept of Mass,& Phys. Today 42, 31, June 1989.)&br&&br&&br&Q:为什么光子没有质量?&br&&br&&br&A:在无对称破缺的前提下,阿贝尔规范场的量子必须是无质量的、不带电荷的玻色子,对应于电磁场,这种规范对称性反应为复数的局域U(1)对称性,否则,Maxwell方程组将要修改,库仑定律将不满足平方反比规律。说明白点,Maxwell方程组如果满足现今物理学的基本要求,那么光子质量就必须为0,要么库伦定律f=kqq‘/r?就不成立了。&br&&br&&br&Q:如果光子没有质量,那它的轨迹为什么会被引力场弯曲?&br&&br&A:这是广义相对论的结果,被引力场弯曲的是周围的时空背景,光的轨迹沿时空测地线,既然时空背景是弯曲的,那测地线也就不再是“直”的了。
不要使用动质量这一说!这是一个历史遗留问题,老爱已经取消这个概念了Q:光没有静止质量有动质量对吗?A:这个说法不好,因为动质量的概念早就被爱因斯坦“取消”了……原文如下It is not good to introduce the concept of the massM=m/√(1-v?/c?…
光子是没有rest mass(可以翻译成静止质量?),为什么呢? 因为光子没有自己的静止坐标系。如果一个粒子有质量的话,那么通过洛伦茨变换一定可以把它变换到一个静止坐标系(rest frame)中,即它的reduced velocity是0。而光速被称为对角速度,就是不管坐标系怎么变换,光速都是一个恒定量。所以狭义相对论下,光子不会静止,所以自然光子就没有rest mass了。所以光子没有rest质量是我们这个宇宙的时空结构决定的(如果相对论是正确的话)。但没有rest mass不代表没有动量和能量,有动量自然就有光压咯。其实从相对论的观点来看,能量和动量的概念比质量的概念要基础多啦。在经典力学中占核心地位的质量早就退位让贤了。
光子是没有rest mass(可以翻译成静止质量?),为什么呢? 因为光子没有自己的静止坐标系。如果一个粒子有质量的话,那么通过洛伦茨变换一定可以把它变换到一个静止坐标系(rest frame)中,即它的reduced velocity是0。而光速被称为对角速度,就是不管坐标…
来自子话题:
08年入行,略微有一些了解。以下是我所涉猎的一些08年后的研究重点。本人实验物理出身,理论上不周全和错误之处还请海涵。评论区指出了一些表达不清楚容易误解之处甚至是错误之处,已经一一修改,在此一并感谢。凝聚态领域很大,有一些方面不熟悉或者不了解所有没有列出。因为手机答题,略凌乱请见谅。&br&&br&(1)铁基超导iron base superconductors(已经逐渐冷却)&br&08年发现后是最大的热点之一(另外一个是随后发展的拓扑绝缘体topological insulator)。我的Ph.D就是做的这个。一开始是11,122(一开始写成112,感谢@刘彬指正),111,1111四个体系,所以铺得很大,可以做的很多。因为铁基是继铜基超导后的另一个unconventional superconducting family,所以大家非常感兴趣。铜基几十年了,压榨得差不多了,挺难再有突破。高温超导的本质实际上也并没有完完全全弄清楚。铁基的发现呢,一方面提供了一个新的系统来研究高温超导,一方面所有铜基的一套可以复制一遍所有出成果非常快(不过实际的含金量嘛,呵呵)。所以这个领域火得快也凉得快,这几年参加APS年会,眼睁睁看着铁基的section越来越少。。。陈仙辉,闻海虎,还有赵忠贤老师是国内的代表,靠这个很是给中国人博了面子。后来出现了FeSe插碱金属的另一体系,Tc大幅提高,又火了一阵(物理所威武)。整个铁基超导领域研究主要是巡游电子体系(和铜基不同),磁性,以及超导的关联,等等。再后来是FeSe在STO或者其他衬底的单层膜,Tc达到液氮以上,又是好一阵狂欢。这个子领域薛其坤老师很是火了一阵,毕竟MBE好嘛。&br&&br&(2)拓扑绝缘体(topological insulator)&br&这是由于能带在Hillbert空间的拓扑性质,造成的奇特表面态。从群论的角度,能带的拓扑性质可以由Z2数表征。简单而不严格地说,这个Z2与能带的parity的奇偶有关。一般的绝缘体的能带结构,和真空的电子能带(不太严格。。。把真空也当成一种绝缘体其实有些不太严格)的拓扑性质是一样的。然而有一种绝缘体,自旋轨道耦合很强,强到实现能带反转(类比一下说,导带价带反转了),其Z2与真空的不一样。Z2这个东西呢,只要有能带隙,就不会变。拓扑绝缘体的体能带和真空不一样,为了实现Z2的过渡,拓扑绝缘体和真空的界面处能带隙必须关闭。于是就有了一个gapless的界面态。于是拓扑绝缘体体内是正儿八经的绝缘态,而界面却是导体。这个二维界面态(因为是界面所以维度是二维)还很NB地体现出Dirac dispersion,类似graphene。更NB的是由于自旋轨道耦合,界面能态的自旋与电子运动方向是锁定的(简并度解除)。这种特殊的表面态引起了广泛兴趣。在3D的体材料中,拓扑绝缘体一开始由Fu和Kane预测出,后来又由张守晟等发扬光大。实验上普林斯顿和斯坦福的ARPES组在这上面可是发大了。除了基于时间反演的topological insulator&br&,还有基于晶格对称性的 topological crystalline insulator,不多扯了。&br&&br&(3)Dirac 费米子&br&graphene和topological insulator表面态毕竟是2D的Dirac state,有没有3D的呢?有。最著名的就是物理所的Fang zhong等提出Na3Bi和Cd3As2。这类材料的bulk electron也是Diace fermion:在momentum空间,其能带结构在所有动量方向都是线性dispersion。为毛这种材料NB?因为人家host了Dirac fermion啊。相对论性的电子不能由Schordinger方程描述,需要Dirac方程。这种粒子本来是在高能领域里的-人家跑得快,所以是相对论性的。现在在凝聚态里发现了,你说牛不牛?性质也很不错,超大的磁阻,高mobility,还有一些量子性质比如pi Berry phase之类。&br&&br&(4)Weyl 费米子&br&凝聚态中的Weyl费米子是刚刚发现的。本来和Dirac粒子一样,这货也是高能物理里的概念。Weyl fermion可以看成是massless的Dirac fermion,解除自旋简并度得到。几十年前人们以为中微子是Weyl fermion,悲催啊,中微子振荡的发现(还记得今年2015的诺奖么)说明人家是有质量的。。。所以必然不是Weyl fermion。东边不亮西边亮,眼看高能物理没希望了,去年(2014)底到今年初,普林斯顿和物理所几乎同时报道在TaP,TaAs,NbP,NbAs中可能有Weyl fermion。这个很快被ARPES测量的能带结构证实。据说这两个单位为了争第一发现权还小撕了一下。。。MIT也在phontonic crystal发现了同样基于空间反映对称性破缺(忘了破缺二字,多谢@方辰指出)的Weyl state.&br&刚刚说了Weyl fermion可以看成是由Dirac fermion的自旋简并度解除得到。这个可以由空间反映对称性(spatial invension symmetry)破缺实现。其实时间反演对称性(time reversal symmetry)破缺一样能做到解除简并度。时间反演对称性破缺可以由铁磁性引入。最近普林斯顿和德国组合作在YbMnBi2中发现了可能由时间反演对称性破缺导致的Weyl state。问题是虽然Weyl fermion的特征的确在ARPES发现了,但是铁磁没有测出来(至少现在还没有)。。。所以人家也只是用计算来suggest了一下。。。这类含Weyl费米子的化合物,叫Weyl semimetal,性质也挺不错。巨磁阻,high mobility,漂亮的quantum oscillation,一个不少。而且还有有chiral-anomaly induce的longitudinal负磁阻。这个涉及到相对论性粒子helicity与chirality(这个两个概念不一样但是在光速粒子中一致),两个Weyl cone的pumping等机制,解释略麻烦而且我太懒了就不说了。我就默认知乎或者其他科普网站上已经有大牛解释过了吧哈哈。&br&&br&(5)MoS2为代表的一系列二维材料&br&这个是2维材料领域继graphene后的又一大爆发。graphene虽然各种好,但是人家不是半导体。。。所以在transistor device上一直得不到应用(嘛,虽然有一些band gap engineering啦)。Novoselov当年发现了graphene,后来又很nb地发现MoS2也可以被exfoliate到级薄的程度。MoS2可是个半导体,这不就有应用了嘛。更厉害的是,人们发现MoS2,以及一系列的类似材料比如WS2,WSe2,在薄到只有单层(所谓单层,是一个S-Mo-S的三明治结构,为MoS2的层状结构单元。MoS2可以看成就是这种三明治结构的叠加。当然随叠加方式不同会有不同类的MoS2。大家感兴趣的2H型的,就不展开了)后,会由indirect band gap转变为direct band gap。这个是因为量子束缚效应(quantum confinement)和层间相互作用(inter-layer coupling)的缺失引起的。这个direct band gap首先能提高一系列光学激发的反应时间从而能用于光学device,然后由于带宽更大了从而transistor device的性能更好了。而且,这种能带和MoS2类材料的自旋轨道耦合引发的价带splitting,再由于MoS2的单层是没有inversion center的而发生简并度解除,能够导致valley-spin coupling。具体来说,单层MoS2能带上的两个价带的valley由于自旋轨道耦合split成上下两个带,然后这两个valley的upper band的自旋相反了(具体机制就不详细科普了。之前写的不甚完整而有些misleading,感谢@大米指出。)。相当于说这两个valley被标上号了,类比与transistor的1和0态(不是特别严格的说法),从而可以实现于另一种device,叫valleytronics。西雅图UW可是发大了。。。&br&&br&(6)含铱化合物(iridate)&br&大概冷下来了。。。首先是在topological insulator时代,一些iridate被预言可能是 topological mott insulator,因为其潜在的较强的电子关联和自旋轨道耦合。可惜并未发现。。。后来呢,在一些frustrate磁性系统又有一些发现,这个不熟就不扯了。属于强关联体系了。&br&&br&(7)Sr2RuO4,p波超导,marjorana fermion&br&Sr2RuO4太老了,俺老板就是做这个起家的,是行里的老人了。这个材料受到关注是由于它很可能是p波超导体,自旋triplet。一般的超导体,其Cooper pair都是singlet (反平行),包括conventional和conventional的铜基(d波),铁基(比较特别的s波)。一些证据表明Sr2RuO4是自旋平行配对的p波超导体(虽然有一些学者不接受)。那p波有啥厉害的呢?Marjorana fermion。类似Weyl fermion的故事,这个Marjorana fermion 也是由massless 的Dirac方程导出的。(原叙述“是massless的Dirac fermion”不严格,感谢@Walter Gu评论指正)令mass为0,four-component的Dirac方程能写成two-component的Weyl方程,变换形式还能写成Marjorana 方程(话说Marjorana 真是个谜一般的传奇人物,可惜了~),方程的解就是Marjorana fermion,神奇的粒子。它是其本身的反粒子!这个被预测在p波超导体中能实现,可惜现在还没有发现。另外在InSb的nanowire观测到一些Marjorana fermion的特征,然而并未广泛接受。&br&&br&(补充黑磷)&br&(8) 薄层黑磷(Black phosphorous)&br&差点忘了薄层黑磷。这个由张远波和陈仙辉老师的课题组发现的新二维材料着实激起了不少兴趣。黑磷这东西是磷的一种同素异形体。咱们日常常看到听说的是红磷白磷,黑磷比较少见因为合成条件有些奇葩(虽然我还是能长出厘米级的单晶哈哈)。它比较奇特之处在于它也具有层状结构,可以exfoliate至薄层甚至单层。其单层(phosphorene)是graphene外另一种由单个元素构成的单层材料。当然它不像graphene那么平整而是有点像躺倒的阶梯形(严格来说graphene也不是完全平整的。。。)。此外黑磷是半导体具有能隙。。。所以人家在transistor device方面天生比graphene好使。当然和graphene和MoS2一样,弄成单层后其能带也有变化。与MoS2这类材料类似,单层黑磷的能带会变大,所以更好使了。。。黑磷最大的问题是稳定性。虽然thermal stability优于红磷白磷,但是这货吸水降解。。。我就眼睁睁看着我的薄层黑磷逐渐变成一滩水(大概在几个小时内)。。。 相较于MoS2类,薄层黑磷的优点在高mobility(虽然远远小于graphene),但是其缺点是合成不易。这个材料下一个重点应该是CVD薄膜生长吧。&br&&br&还有很多新的发现。本人不才,仅了解至此。。。此外由于是做实验物理的,深入的理论并不特别熟悉,还请牛人们轻拍。由于入行即在美国,很多术语不知道中文翻译的对不对,而且还中英夹杂,请见谅。
08年入行,略微有一些了解。以下是我所涉猎的一些08年后的研究重点。本人实验物理出身,理论上不周全和错误之处还请海涵。评论区指出了一些表达不清楚容易误解之处甚至是错误之处,已经一一修改,在此一并感谢。凝聚态领域很大,有一些方面不熟悉或者不了解…
谢邀。我本来给自己在知乎上定的规矩是一不品评人物,二不指点江山,因为自己还是资历太浅。不过想想也许会对同行后辈有那么一点点的帮助,就还是瞎扯了几句。凝聚态的领域实在是太多了,我写的完全是不负责任的一家之言,想到哪说哪,随便看看吧。&br&&br&只说理论,实验连胡扯都不敢。&br&&br&1. 拓扑绝缘体。&br&我这里包括了拓扑绝缘体的所有衍生领域,比如对称性保护的拓扑相(Symmetry protected topological phase)和拓扑半金属(topological semimetals)。这个领域火起来不是没有理由的,它体现了物理学家对于不变量的一贯狂热。以前人们知道一个对称性可以给出一个守恒量,或者说一个好量子数,现在我们知道一个对称性还可以给出一类新的好量子数,即拓扑数。每个新的好量子数的出现都会带来新的格局。&br&a. 强相互作用下的分类。费米子系统的SPT分类据说还没能完全搞定,另外空间对称性保护的拓扑相的分类应该还有很多没有做的工作,还有各种SPT表面态能够形成的反常拓扑序(topological order)的性质研究。当然,如果能解决diagnosis的问题就更厉害了,也就是说,给一个具有某种对称性的多体哈密顿量的基态波函数,就能知道这个基态属于哪个拓扑类。这些都是理论性很强的问题,曲高和寡圈子不大,想做的话需要找到合适的老板。&br&b. 拓扑半金属最近借着外尔费米子的东风火了一把。其实换个角度来看,拓扑半金属由于是体效应,实验上观测起来要比拓扑绝缘体的表面态容易一些,还是很有前途的。而且“费米面的拓扑数”这个事情听起来就像是有些fundamental的东西可挖的。难点在于除了外尔半金属已知的手性反常(chiral anomaly)之外,别的拓扑半金属缺少一个类似的signature,告诉实验物理学家测到了啥就算是测到了样品的“拓扑性质”了。这个方向门槛不高,什么人都可以来试试手。&br&c. 拓扑玻色子系统。人们很快就意识到了能带反转这个事情不限于电子系统,只要有能带的系统,都可以考虑能带反转。因此很多人在考虑具有拓扑性质的声子、光子、等离子……的能带,居然找出不少例子来。难点在于在玻色子中难以找到类似于费米子系统中的时间反演算符那样的反对易对称性操作(玻色子里T^2=+1而不是-1),因此不能直接把原始的拓扑绝缘体直接搬过来,只能实现类似于”陈绝缘体“,或者量子反常霍尔效应在玻色子中的对应。这个方向看起来也是有很多现成的小问题可以做一做的。&br&&br&2. 强相互作用体系。&br&神奇的过渡金属化合物是凝聚态研究不变的主题,明明遍地都是但是愣是无法量化研究和解释。拓扑绝缘体能不能再战十年我不知道,但是强相互作用的研究我想还可以再战五十年。&br&a. 铁基超导。FeSe的单层超导是很好的研究课题,因为看起来像个比较干净的系统;另外之前有个组做出来说是FeSe上的磁性杂志上有个零能量的束缚态,磁场也无法移动它的能量,这看起来有点拓扑超导体的意思。最近人们开始考虑铁基超导体中自旋轨道耦合的效应,怀疑铁基的能带结构中就已经包含了非平凡的拓扑相,这也是值得努力的方向。&br&b. 高温超导。不懂,坐等高人。&br&c. 自旋液体。这可能是除了分数量子霍尔效应之外唯一有可能已经实现了的拓扑序。虽然圈子不大,但是似乎《自然》和《科学》杂志都很关注领域内的大进展。这个领域内纯解析的工作难度大,圈子规格高,没人领着建议不要乱跳;似乎数值计算方面有很多工作可以做,比方说讨论Kagome上的某些自旋模型的基态到底是不是自旋液体,以及(如果是的话)是哪种自旋液体。文章也可以发的不错。据我所知,纯理论的工作里,能够发在《自然》上的article(不是letter)是很少的,这个领域就有;能发表在《科学》上的article(不是report)也是很少的,这个领域也有。&br&c. 铱氧化物。随着拓扑绝缘体的兴起,大家对自旋-轨道耦合的兴趣普遍提高了。所以一个自然的问题是,如果系统的关联性(电子电子相互作用)和自旋-轨道耦合都比较强的话,应该有怎样的物理?这个问题很适合在有着5d层自由电子的铱里面提出来。从结构看,铱氧化物有些和铜氧化物结构相似,因此很多铜氧体里的研究问题可以搬过来再问一遍;另一方面,有些铱氧化物似乎有着非平凡的拓扑性质(其实第一个外尔半金属就是在铱氧化物里提出的),又和时下的大热点结合了起来。&br&&br&3. 量子计算机&br&这个我自己一点不懂,但是可以想象会是一个正在升温的主题。毕竟,应用前景太可观了。我经常调侃的一句话就是:什么时候能够严格对角化50*50的晶格,做强相互作用的解析理论的同学们就要考虑转行了。不知道量子计算机有无可能做到这点?&br&我相信这个领域内的难点是控制量子数据的退相干,但是具体的内容还是坐等高人指点吧。
谢邀。我本来给自己在知乎上定的规矩是一不品评人物,二不指点江山,因为自己还是资历太浅。不过想想也许会对同行后辈有那么一点点的帮助,就还是瞎扯了几句。凝聚态的领域实在是太多了,我写的完全是不负责任的一家之言,想到哪说哪,随便看看吧。只说理论…
谢邀&br&我主要讲一下多铁材料。关于多铁材料从2003年BiFeO3多铁性的研究开始,到现在经历了十几年的快速发展期,现在似乎已经进入到平稳发展阶段,或者也可以说是瓶颈期。&br&&br&先赶作业,之后补充。&br&—— update——&br&继续回答&br&我们先看一个WOS检索数据,以Multiferroics为检索词,将检索结果按年份排序,得到了历年与Multiferroics相关的论文发表数量。&br&&img src=&/7aded6d25c67c062b7dd194b89c42738_b.jpg& data-rawwidth=&442& data-rawheight=&347& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&442& data-original=&/7aded6d25c67c062b7dd194b89c42738_r.jpg&&&br&图1 历年与“多铁材料”相关的论文发表情况&br&可以很清楚的看出Multiferroics的研究轨迹,从2003年开始到2012年都属于快速发展阶段,论文数量几乎呈指数增长,直到2013年,才首次出现了数量下降的情况,表明Multiferroics的研究已经遇到了瓶颈。&br&我们可以和下边的这张图做一个比较,下图是细菌的生长和繁殖曲线图。&br&&img src=&/fc24d531b5a31e8c6ebe4a_b.jpg& data-rawwidth=&400& data-rawheight=&215& class=&content_image& width=&400&&&br&图2 细菌的生长和繁殖曲线图&br&可以看到现在Multiferroics发展基本经历了细菌繁殖的迟缓期、对数生长期现在正在经历稳定期,我们不妨进行一个大胆的假设,如果Multiferroics没有遇到突破性进展,则在未来十年的时间后将会进入衰亡期。&br&当然,这个模型过于简单,在实际中如果出现某个突破性进展(比如新的多铁体系或新的多铁机制)会让多铁材料重复对数生长期的阶段。所以,我们应该重点关注那些在Nature、Science和PRL上发表的重要文章,或许它们能给多铁材料带来新的希望。&br&未来多铁材料发展的方向有哪些呢?它和现在火热的拓扑和超导有没有可能存在交集?准备去上课,以后再更:-D
谢邀我主要讲一下多铁材料。关于多铁材料从2003年BiFeO3多铁性的研究开始,到现在经历了十几年的快速发展期,现在似乎已经进入到平稳发展阶段,或者也可以说是瓶颈期。先赶作业,之后补充。—— update——继续回答我们先看一个WOS检索数据,以Mul…
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有些中国人真是太可怕了,对他人非要敲骨吸髓才能满意。&br&&br&杨老对物理学的贡献可以说历史上是排的进前十的。Yang-Mills场是基础理论的基石之一。过上十万年,百万年,千万年,只要人类文明还存在,他的名字就会被印在课本上,这造福了全人类的伟大工作,真正值得万世瞻仰。跟为了某个国家研制武器相比实在是另一个尺度的贡献。&br&&br&这里我们还没有提他杰出的领导能力,帮助很多地方建设了一流的研究所,培养了一流的人才。&br&&br&然而即使是这种人,回到国内,&b&收获自己应得的待遇和爱情&/b&,也让国人眼红脑热、气急败坏了。他的第二段婚姻是双方自愿的,也没有影响到他人的利益,为什么就不能被接受?他为了自己的事业和全人类的更重要的进步,以及避免政治迫害,没有回国科研,完全正当。你有什么资格让他必须榨干自己的血给你喝才算道德?他晚年回国,帮助清华建立了国内顶尖水平的高研院,帮助培养了两代杰出的物理学家,他的待遇哪里过分了?&br&&br&有些中国人,非要别人像邓稼先一样,牺牲自己的全部青春、事业,家庭被分开、家人被迫害,就为了军事实力给你自己带来的个人利益,实在是太可怕了。&br&&br&我记得有人问过穿越回建国前后对科学家说什么,有的人竟然反对告诉这些科学家将来会发生的政治迫害。真是太可怕了。为了他们自己的利益,可以坐看一两代人被羞辱和虐杀。
有些中国人真是太可怕了,对他人非要敲骨吸髓才能满意。杨老对物理学的贡献可以说历史上是排的进前十的。Yang-Mills场是基础理论的基石之一。过上十万年,百万年,千万年,只要人类文明还存在,他的名字就会被印在课本上,这造福了全人类的伟大工作,真正值…
关于杨老的问题,我在知乎上被邀请过多次。总感觉有人想要痛骂傻逼,但又不好意思亲自开口,于是甩出直钩钓我。好吧,我特么又上钩了!&br&&br&之前我在 &a href=&/question//answer/& class=&internal&&历史上有哪些成就颇高但鲜为人知的人?&/a& 中描述过叶企孙先生的教育成就。其中提到他的学生杨振宁时,我的措辞是:“在世最伟大的理论物理学家,没有之一。” 事实上,学术界习惯于把杨振宁排进历史前十甚至前五。什么叫历史?历史就是:拿你去跟牛顿比,去跟爱因斯坦比。&br&&br&然而在那篇回答下,有好多知友直接绕过叶企孙的主题,留言质问:呵呵,杨振宁在世最伟大?请问你把霍金放在哪里?&br&&br&他们说得好没道理,我竟无言以对。&br&&br&首先必须声明:无论从罕见病,从畅销书,还是从学术成就的角度,霍金先生都是非常值得尊敬的。霍金曾经表示,希望在有生之年,黑洞理论能够得到验证,从而拿一次诺贝尔奖。那么问题来了:杨振宁到底有多伟大呢?&br&&br&下面请看,杨振宁十三项 “诺奖级别” 的成果:&br&&br&&blockquote&(A)统计力学&br&A1. 1952 Phase Transition(相变理论)。论文序号: 52a,52b, 52c。&br&A2. 1957 Bosons(玻色子多体问题)。 论文序号:
57h, 57i,57q。&br&A3. 1967 Yang-Baxter Equation(杨-Baxter方程)。论文序号: 67e。&br&A4. 1969 Finite Temperature(1维δ函数排斥势中的玻色子在有限温度的严格解)。论文序号: 69a。&br&&br&(B)凝聚态物理&br&B1. 1961 Flux Quantization(超导体磁通量子化的理论解释)。论文序号: 61c。&br&B2. 1962 ODLRO(非对角长程序)。论文序号: 62j。&br&&br&(C)粒子物理&br&C1. 1956 Parity Nonconservation (弱相互作用中宇称不受恒)。论文序号: 56h。&br&C2. 1957 T,C andP (时间反演、电荷共轭和宇称三种分立对称性)。论文序号:57e。&br&C3. 1960 Neutrino Experiment(高能中微子实验的理论探讨)。论文序号: 60d。&br&C4. 1964 CP Nonconservation(CP不守恒的唯象框架)。论文序号: 64f。&br&&br&(D)场论&br&D1. 1954 Gauge Theory(杨-Mills规范场论)。论文序号: 54b, 54c。&br&D2. 1974 Integral Formalism(规范场论的积分形式)。论文序号: 74c。&br&D3. 1975 Fiber Bundle(规范场论与纤维丛理论的对应)。论文序号:75c。&/blockquote&&br&以上引用自:Beauty and Physics: 13 important contributions of Chen Ning Yang, Int. J. Mod. Phys. A 29, No. 17, &a href=&tel:75001&/a& (2014)&br&&br&&br&事已至此,连上述论文题目都看不懂的喷子们,也只好拿邓稼先和翁帆说事儿了。&br&&br&低维生物永远无法理解高维世界的多样性。即使物理学家的伟大,也可以是丰富多彩的:叶企孙因为桃李满天下而伟大,邓稼先因为牺牲小我成就大我而伟大,&b&杨振宁则因为一次次刷新了全人类的认知极限而伟大! &/b&曾经有人问:霍金是不是被过誉了?正确答案是:不是霍金被过誉,而是比他更牛的科学家没有得到足够的尊重。杨振宁就是其中之一。最令我难以理解的是,为什么在自己单身的情况下,爱上年轻漂亮的姑娘会成为一个人的污点?&br&&br&在我的认知范围内,只有文革这样暗无天日的大环境下,知识和美丽才会等同于罪恶。&br&&br&&br&最后以古人的一段话作为结尾:&br&&blockquote&行藏以道,出处因时,使无三顾频烦,亦以水镜鹿门,甘心肥遁;&br&成败论人,古今同慨,似此全才难得,尚有子由承祚,刻意讥评。 &/blockquote&&br&这是张曜孙题武侯祠,也就是写诸葛亮的一副楹联。什么意思呢?&br&&br&上联说,如果不是政治环境绝对可靠(三顾茅庐),就算你伟大如诸葛亮,还不如像水镜先生司马徽、鹿门隐士庞德公一样,躲得远远的。&br&&br&下联说,任何事情都可以用来黑你,就算你伟大如诸葛亮,也还有苏辙、陈寿之流,站着说话不腰疼。&br&&br&试想把这副联挪到杨振宁的身上,毫无 PS 痕迹。客观地说,这个世界上绝大多数人类,都没有资格评价杨振宁。你连人家在半个世纪前发表的论文都看不懂,还好意思出来指点判决?&br&&br&不过杨振宁也不会在乎。&br&&br&他瞄了一眼网上的各种乱黑,想:怎么这么多虫子?
关于杨老的问题,我在知乎上被邀请过多次。总感觉有人想要痛骂傻逼,但又不好意思亲自开口,于是甩出直钩钓我。好吧,我特么又上钩了!之前我在
中描述过叶企孙先生的教育成就。其中提到他的学生杨振宁时,我的措辞是…
&b&杨振宁真的太伟大了。&/b&他在统计力学、凝聚态物理、粒子物理、场论等物理学4个领域的13项世界级贡献,不禁让人想到Landau十诫。希望熟谙他老人家八卦的同学也多了解一下学术方面的造诣,有利于你跟别人谈笑风生。&br&&br&题主为什么要加上不考虑个人问题来评价杨振宁呢?加上个人问题其实更显其高大。他作为一个有能力达到这种境界的人类,如果当时回国了,对中国的发展会有一定帮助,但是对于这个地球对于人类文明来说,那就是可惜就是损失,应该庆幸他没有回来被斗死并为科学作出重要突破。&br&&br&说到上帝的最后一个礼物,娶了28岁的翁帆,一句歌词一张图就让你懂了一切并心生佩服——&b&Never mind I will find someone like you. &/b&&br&&b&&br&对于那些得不到或者得到后又逝去的真爱——朕,就是想当这样的汉子。&/b&&br&&img src=&/d118a74fdd91df396a5f4e7fe7c89b3d_b.jpg& data-rawwidth=&494& data-rawheight=&415& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&494& data-original=&/d118a74fdd91df396a5f4e7fe7c89b3d_r.jpg&&上图为杨振宁原配杜致礼(国民党陆军中将杜聿明的女儿,所以说回国纯属作死)和翁帆的照片对比。&b&你的每一世,我都珍藏。&/b&颇有神雕杨大侠16年后再续尹志平/公孙止の女儿之风范。&br&&img src=&/3a1ddf1bb68fd1a9fb244_b.jpg& data-rawwidth=&540& data-rawheight=&254& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&540& data-original=&/3a1ddf1bb68fd1a9fb244_r.jpg&&&b&活人看人品,死人看作品。&/b&没人说钢之炼金术师牛顿毒逼。顺便插播一句,好多人都说郎咸平是财经界迷蒙,有机会你去看看郎咸平的论文引用情况,简直世界顶级哇,揣着明白装糊涂挣钱我良辰也是服了。&br&&br&至于具体13项物理界重要工作,有兴趣的同学可以来我的专栏看此回答下半部分。没有放到此回答中不是骗你来我主页涨粉,是因为99%的人都读不懂,比如跟着我念“单位圆定指出吸引相互作用的格气模型的巨配分函数的零点位于某个复平面上的单位圆上”。写在这里也是浪费你流量,有兴趣进一步了解的点&a href=&/p/& class=&internal&&&span class=&invisible&&http://&/span&&span class=&visible&&/p/20&/span&&span class=&invisible&&703745&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&/a&
杨振宁真的太伟大了。他在统计力学、凝聚态物理、粒子物理、场论等物理学4个领域的13项世界级贡献,不禁让人想到Landau十诫。希望熟谙他老人家八卦的同学也多了解一下学术方面的造诣,有利于你跟别人谈笑风生。题主为什么要加上不考虑个人问题来评价杨振宁…
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