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当前时代充满挑战和竞争,如何发现更多新材料、新物质、新特性和新器件,是全球科学研究和战略发展的趋势。功能材料在现代科学技术和生活中起着不可或缺的关键作用,新材料的发现与新功能或性能的改善一直是推动现代科技发展和提高日常生活质量的动力。
澳大利亚伍伦贡大学(University of Wollongong,前澳大利亚卧龙岗大学)澳籍华人王晓临教授提出了一个新的方法论——“物质密码及其应用”。
他认为自整个宇宙发展到现在,从微观到宏观,物质、材料及性能越来越复杂,还应该有更多新材料、新物质及新物质粒子、新奇异性能等存在并等待被探索。现代科学理论及实验手段使人类成功地认知了丰富的微观和宏观世界,但物质存在及理论和实验的复杂性,使得寻找新材料、新物质及其奇异性能很富有挑战。它们还有多少?它们是什么?目前很难知道,但即使再复杂,也有可能被想像和探知。人类用元素周期表里的原子来合成不同组分的物质或材料,然而性能却是物质及其存在和应用的意义及决定性因素。
王晓临教授提出了3个无所不在且至关重要的属性,即电荷Q、自旋S或旋转运动及线性运动K。这3个属性可以产生6个主要原始代码,并可以进一步产生另外60个密码。任何复杂的体系、物质和材料都可以用这3个简单的属性及其衍生密码来描述。它们可以用来说明已经存在、已被发现或将会被发现的一切物质、材料的形成及其性能。他对每个密码所代表的物理意义都给与了解释,这60个密码所形成的表被称为“物质密码性能表”。
相关研究以“The codes of matter and their applications”为题发表于Science Bulletin 2015年第19期,为该期封面文章。该文详述了如何利用这60个密码组成新的材料物质和新的性能,预言了很多与电荷、自旋及运动有关的新材料、新物质和新性能,也提出了如何在实验上实现它们的思路和具体方案,以及该原理在其他领域的应用,简要讨论了在光学、化学及物质粒子里的应用。 物质密码原理有助于了解新材料和新电子、自旋和光子状态,随后需要在实验或理论上合成和证实它们。
刊物网站和SpringerLink系统可读原文 :
Wang Xiao-Lin. The codes of matter and their applications. Science Bulletin, 60(19): 1661-1673
http://www.scibull.com:8080/EN/abstract/abstract510003.shtml
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