博文
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《硅火燎原》-17-自旋电子学
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- 17.自旋电子学 巨磁阻效应（ GMR）的发现及应用让电子工程师们认识了自旋，使他们恍然大悟：原来自旋是如此的有用啊！事实上，尽管电子学的发展和应用已有一百多年的历史，但电路和电子器件中所利用和研究的基本上只是电流，也就是电荷的流动，与自旋完全无关。几十年来，电子学固然功劳巨大，但人类的追求永远没有止 ...
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《硅火燎原》-16-自旋登上舞台
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- 16.自旋登上舞台 为了解释巨磁电阻效应，首先要弄明白：导体中为什么会有电阻？ 答案很简单：因为导体内部有原子，使得电子运动不自由，四处碰壁，就像你在一个挤满人、摆满摊位的大市场里，你能以百米赛跑的速度奔跑吗？当然不行。科学家们把电子与其它粒子碰撞而迫使它不停地改变方向和速度的现象称之为‘散 ...
- 《硅火燎原》-15-巨磁电阻效应
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- 15.巨磁电阻效应 人类对电现象和磁现象很早就有所认识，但将它们在本质上关联起来，却是 1820年之后的事。 奧斯特 (Orested,1777年-1851年)是丹麥物理學家，哥本哈根大学物理教授。1820年的春天，好几个月以来他都一直沉迷于有关电和磁方面的实验，想找出其中的联系。 他把磁針放在一个充满电的莱顿瓶旁边，磁 ...
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《硅火燎原》-14-魔术师背后的物理
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- 14.魔术师背后的物理 在上世纪四十年代晶体管的研发中，肖克利一开始考虑走场效应管的路线，不是没有道理的。场效应管的物理原理很简单，功能最像电子管，因此最容易想到，这也就是为什么有关场效应的专利在 1925年就被人申请了的原因。现在，我们比较这几种晶体管：点接触型、BJT（结面型）、FET（场效应管），看起 ...
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《硅火燎原》-13-三条腿的魔术师
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- 13.三条腿的魔术师 我们在第 5节中叙述过发现pn结的那段历史，当初（1940年）贝尔实验室的 罗素发现两种不同材料因接触而产生整流效应 的时候，他还不知道什么“能带论”。是沃尔特 • 布拉顿给予了这种古怪现象正确的物理解释。但实际上，布拉顿是心灵手巧的实验物理学家，从 1929年开始就一直在贝尔实验 ...
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《硅火燎原》-12-接触产生奇迹
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- 12.接触产生奇迹 第 3节介绍的猫胡子侦测器，是世界上第一个无线电通讯半导体器件。从原理上来说，它实际上就是一个点接触二极管。是一个利用金属和半导体相接触，而产生整流效应的器件。 两种不同的材料相接触，或者同种材料但进行不同的掺杂后接触在一起时，电性能会有些什么样的变化呢？ 即使是用一种单一的 ...
- 《蝴蝶效应之谜:走近分形与混沌》一书
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- 本人所著《 蝴蝶效应之谜 : 走近分形与混沌 》一书近日已由清华大学出版社出版发行。目前正在各网店预售中。 该书是基于我的系列科普博文《走近混沌》而完成。在此首先感谢各网友对本人博文的热情关注和大力支持。 希望能得到网友们的继续支持，如果您有豆瓣账号，请到： 豆瓣： http://book.douban. ...
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《硅火燎原》-11-半导体的能带
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- 11.半导体的能带 真空中自由电子的费米面是球面，如果考虑固体中的离子晶格对共有电子的作用，这个球面便发生畸变。和以前讨论过的能带情形类似，费米面的畸变主要发生在布里渊区的边界处。因为晶体势场的影响使费米面的形状变得复杂，也就是使电子的输运性质变得复杂，所以，研究费米面的形状能对固体的导电机制提供 ...
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《硅火燎原》-10-费米能级
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- 10.费米能级 费米能级（ Fermi Level）是半导体物理中的重要概念，不可不知。 前面几节中介绍的能带图，描述了晶体中的电子所可能具有的能量值。打个不十分恰当的比喻，能带图就好比是在一个蜿蜒连绵的山区中，沿着高高低低、层层重叠的山坡谷底，建造了许许多多的房子。每种晶体有各自独特的建房方案。所有这些房 ...
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《硅火燎原》-9-布洛赫波和布里渊区
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- 9. 布洛赫波和布里渊区 1928年，当爱因斯坦、波尔等人，正在为如何诠释量子力学而争论不休的时候，量子理论创始人之一维尔纳·海森堡的学生，另一个姓‘布’的青年人，却另辟蹊径，独自遨游在固体的晶格中。 他就是瑞士物理学家、 1952年诺贝尔物理奖得主费利克斯·布洛赫（FelixBloch，1905年－1983年）。那年他2 ...
