博文
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石墨烯传奇-之七
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- 3. 拓扑绝缘体 除了以上所列举的几种霍尔效应之外，还有一种“量子自旋霍尔效应”，这种效应的优越性是不需要外加磁场，斯坦福的华人学者张守晟首先预言 HgTe/CdTe量子阱体系中的量子自旋霍尔效应，并且很快便被一个德国研究团队的实验所证实。此外，中国科学院院士薛其坤带领的团队，2013年在世 ...
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石墨烯传奇-之六
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- 第三章：石墨烯和拓扑 石墨烯能带结构的奇妙之处，不仅仅是因为锥形，还由于它的拓扑性质。在本章中，我们将用几个实例，比喻和介绍拓扑的基本概念。然后对石墨烯能带结构，以及更广义意义下的“拓扑绝缘体”，作一个简单描述。 1. 橡皮膜上的几何学 拓扑学和几 ...
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石墨烯传奇-之五
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- 5. 晶体中的自由电子 固体的能带结构，给予其中共有电子之状态一个清晰而直观的“定态”图像，说明了电子在晶体周期势场中，可以具有哪些本征能量值？哪些量子态？接下来的问题是：如果在固体中加进外电磁场的话，这些电子将如何运动？它们的运动规律与真空中自由电子的运动规律有何不同？ &nb ...
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石墨烯传奇-之四
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- 第二章：结构决定性质 1. 石墨、钻石、和石墨烯 碳家族每个成员的不同特性，来自于其中碳原子的排列方式。 结构决定性质，性质决定应用。物质材料的宏观性能，大多数可以从它的微观结构来解释。 碳原子核外有 6 个电子，最外层有 4 个价电子，晶体中两个或多个原子 ...
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石墨烯传奇-之三
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- 3. 胶带粘出诺贝尔奖 海姆是一个从科研中寻找乐趣的人，现在，我们回到他发现石墨烯的过程中。 当海姆教授在脑海中想象碳原子的二维晶体材料时，他招收了一位中国博士生。新人乍到，正好需要熟悉实验室的环境，改善英语水平，磨练实验技巧。于是，海姆分配这位学生用高级的抛光机来打磨石墨样 ...
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石墨烯传奇-之二
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- 2. 石墨烯之父的随机漫步 既然石墨就是石墨烯重叠起来的“扑克牌”，那就意味着，石墨烯本来就存在于自然界中，存在于石墨矿石中，也就是存在于人们经常使用的铅笔芯中。但是，要想从这一堆扑克牌中抽出一张来，却是异常地困难，即使是抽出一小叠，也不是那么容易的。那么，如何从 3 维的石墨一层层剥 ...
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石墨烯传奇-之一
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- 《石墨烯传奇》 是作者为此新型材料写的科普读物，在此分为数次连载。 目录 引言：神奇的新材料 第一章：背后的故事 1. 何谓石墨烯？ 2. 石墨烯之父的随机漫步 3. 胶带粘出诺贝尔奖 4. 兴旺的碳原子家族 第二章：结构决定性质 1. 石墨、钻石、和石墨烯 2. 奇妙的量子现象 3. 晶体和能 ...
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先有微分还是先有积分？
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- 当我们学习微积分时，都是从微分（或者说导数）的定义开始。也就是说，先学微分，再学积分。然而，从前面几节追溯古希腊和古中国数学发展的历史来看，古代数学家就已经有了计算许多不同几何形状的面积和体积的方法。也就是说，古时候就已经有了积分的概念和初步方法。 因此，微分积分，在微积分的教学中，与微 ...
- 古希腊亚历山大港的两位数学家
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- 这儿是两位当年先后（相差近百年）曾在亚历山大港做研究的两位数学家（ 丢番图、 希帕提娅） 的故事。 ·丢番图的墓志铭 在追溯中国古代用极限思想求圆周率时，我们说到刘徽和祖冲之。比刘徽略早几十年，另一位颇有贡献的古希腊（后期）数学家是被誉为“代数之父”的丢番图（ Diophantine 公元 200 ～ 2 ...
- 中国古代的数学
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- ·极限概念和积分思想 古希腊的阿基米德，对“无穷” 的概念进行了许多超前研究，他通过分析几何物体的不同切面，成功地计算出物体的面积和体积。例如，他把球体体积看作无穷个圆的相加，成功地计算了这个无穷级数之和而得出了正确的答案。 比阿基米德还要早上七、八十年，中国春秋战国时期的庄 ...
