国家重大科学工程北京正负电子对撞机重大改造工程通过国家验收

今年7月17日,由中科院高能所承担的北京正负电子对撞机重改造工程（简称BEPCII）顺利通过由国家发展和改革委员会组织的家验收。     

2003年度重大科学成就--γ暴:大质量恒星的死亡

γ射线暴(简称γ暴)是宇宙中最剧烈的爆发事件，从20世纪60年代末被发现以来，它的起源问题就一直迷惑着人们，今年在γ暴研究上取得了几个突破性的进展，其中最重要的一个是直接确认了γ暴与超新星的关联，最终证实了γ暴起源于大质量恒星的死亡，这一重大发现被Nature和Science两个杂志同时评选为2003年度的十大科学成就之一。     

专题:软物质研究进展

正编者按在物理学研究的早期历史上,很多享誉世界的大科学家如爱因斯坦、朗缪尔、弗洛里等,都对软物质物理的发展做出过开创性贡献.自de Gennes 1991年正式提出"软物质"概念以来,软物质物理学发展更为迅猛,不仅极大地丰富了物理学的研究对象,还对物理学基础研究,尤其是与复杂体系、非平衡现象(如生命现象)密切相关的物理学提出了重大挑战.作为物理学与数学、化学、生物学、工程等学科的重要交叉点,软物质物理的研究无疑对推动多学科的交集协同发展有着极其重要的作用.     

专题:软物质研究进展

正编者按在物理学研究的早期历史上,很多享誉世界的大科学家,如爱因斯坦、朗缪尔、弗洛里等,都对软物质物理的发展做出过开创性贡献.自de Gennes 1991年正式提出"软物质"概念以来,软物质物理学发展更为迅猛,不仅极大地丰富了物理学的研究对象,还对物理学基础研究,尤其是与复杂体系、非平衡现象(如生命现象)密切相关的物理学提出了重大挑战.作为物理学与数学、化学、生物学、工程等学科的重要交叉点,软物质物理的研究无疑对推动多学科的交集协同发展有着极其重要     

国际单位制基本单位之一:摩尔(mole)——现代计量科学专题之八

摩尔是SI基本单位之一,摩尔对化学和物理计量很重要.摩尔的采纳使化学有了基本单位,从而结束了无量纲的历史.通过阿伏伽德罗常量、摩尔质量等,实现了化学各量之间的换算,同时有可能重新定义质量单位--千克.国际计量界已全面合作,致力于不断提高测量阿伏伽德罗常量的准确度,并已经取得一定成就.当前准确测量阿伏伽德罗常量的技术关键主要是制备高纯的、完美无缺的、超高圆度的单晶硅球;准确测量其直径、圆度、密度、原子量、晶格常量、空穴等.     

X射线光谱在生命起源和全球气候变化等若干重大科学问题中的研究进展

生命起源、全球气候变化等是关系到人类未来命运的重大科学问题, X射线光谱(XRS)可原位测定物质组成与元素形态,在解决重大科学问题、揭示自然规律中发挥了重要作用:(1)在生命起源探索中,通过RNA结构和海洋热液自养体系元素形态分析,揭示了RNA形成机制和生物地球化学规律;(2)在地球早期生命研究中,通过沉积纹层、细胞组构测定,发现了远古生物保存机制与证据;(3)在全球碳循环研究中,通过物相与元素形态分析,揭示了铁源生物有效性与碳汇机制。利用XRS从微纳米尺度原位测定元素三维空间分布与形态,实现活体分析蛋白质信息传递与生物响应过程,探索元素与有机质构效关系,揭示生命起源与生物代谢机制及全球气候变化规律,是XRS未来发展中的重要领域;作为冶金、材料、地质、文物、工矿、生态、环境、医学与生命科学等领域中的重要分析手段, XRS所特有的无损、原位与活体分析特性,已呈现了巨大应用价值,在未来探索重大科学问题、解决关键技术难点的研究中, X射线光谱分析技术必将发挥更大作用。     

历史的启迪和重大科学发现产生的条件

21世纪初叶,将是中华民族以坚定的步伐走向世界,自立于世界民族之林的关键时期。中华民族的复兴要求科技先行,要求在中华大地上涌现出有世界领先水平的重大科技创新。我国当前迫切要求解决的问题是科技和经济的紧密结合问题,是将科技创新成果迅速有效地转化为现实生产力;同时我国的进一步发展也需要更多更好的自有知识产权,需要振奋民族的自信心,实现以弱胜强,后来居上。因此,需要在中国的大地上出现重大的科学发现。     

温度测量综述——现代计量科学专题之十

1温度与热 温度是国际单位制中七个基本量之一,是人类接触最早,与人类生存关系最为密切,而又难于理解和不易测准的物理量.在科学地定义温度之前,人们把温度的变化与物体所含的热量混为一谈.直到近两个世纪,随着工业和科学技术的发展,逐渐建立起热力学和统计学理论,温度的本质才逐渐被揭示.     

量子电压基准——现代计量科学专题之六

电学的计量标准,在建立量子电压基准之前,保存、复现和传递电压基本单位--伏特的方法是采用一组饱和式惠斯登标准电池的端电压的平均值来实现的.     

科学晴空中的两朵乌云——生命科学专题之一

遗传语言的解读和生物分子手性起源佯谬的解释，是两个牵动当今和今后几十年自然科学整体发展的重要问题，本文称之为两朵乌云，并对此进行了分析。     

专题:钙钛矿光电器件与物理

<正>编者按钙钛矿原指自然界存在的一种陶瓷氧化物矿石,它们具有类似钛酸钙(CaTiO_3)的ABX_3三维晶体结构.这种矿石最早是由古斯塔夫·罗斯(Gustav Rose)于1839年在俄罗斯的乌拉尔山脉发现,并以俄罗斯矿物学家列夫·博罗夫斯基(Lev Perovski)的名字命名.金属卤化物钙钛矿是指具有这种ABX_3钙钛矿型晶体结构的一类半导体光电材料,通常A位置为甲胺(CH_3NH_3~+)等有机阳离子, B位置为铅(Pb~(2+))、锡(Sn~(2+))等二价金属阳离子,     

碲化镉薄膜太阳电池中的关键科学问题研究

文章对CdTe薄膜太阳电池中的4个关键科学问题进行了讨论,并对电池器件的性能进行了研究,其中包括高质量硫化镉薄膜、背接触层、CdS/CdTe界面和CdCl2热处理性能的研究。文章作者研究了背电极接触层中Cu掺杂含量对电池性能的影响,通过改变背接触层中Cu的含量,可以改变Cu与Te反应产生的物相成分,从而发现以Cu1.4Te为主导的背接触缓冲层能有效地减少电池I—V 曲线中的“翻转”(roll-over)现象,同时能有效地降低背接触势垒。此外,还研究了CdS/CdTe界面的CdCl2热处理反应,发现当热处理温度高于350℃时,CdS与CdTe之间的互扩散开始发生,此温度对应于CdS由立方相转变为六方相;而在550℃热处理后,S 和Te 互扩散形成的CdSxTe1-x 化合物,其x 值高达11%。通过优化电池制备工艺,获得了在AM1.5标准光源下高达14.6%的CdTe电池转换效率。     

碲化镉薄膜太阳电池中的关键科学问题研究

文章对CdTe薄膜太阳电池中的4个关键科学问题进行了讨论,并对电池器件的性能进行了研究,其中包括高质量硫化镉薄膜、背接触层、CdS/CdTe界面和CdCl2热处理性能的研究.文章作者研究了背电极接触层中Cu掺杂含量对电池性能的影响,通过改变背接触层中Cu的含量,可以改变Cu与Te反应产生的物相成分,从而发现以Cu1.4Te为主导的背接触缓冲层能有效地减少电池I—V曲线中的“翻转”(roll-over)现象,同时能有效地降低背接触势垒.此外,还研究了CdS/CdTe界面的CdCl2热处理反应,发现当热处理温度高于350℃时,CdS与CdTe之间的互扩散开始发生,此温度对应于CdS由立方相转变为六方相;而在550℃热处理后,S和Te互扩散形成的CdSxTe1-x化合物,其x值高达11％.通过优化电池制备工艺,获得了在AMl.5标准光源下高达14.6％的CdTe电池转换效率.     

固态电池中的物理问题专题编者按

<正>新能源汽车是当前我国优先发展的支柱性产业,是国家科技和产业发展的重要方向,担负着保障国家能源安全、降低环境污染和汽车行业快速发展等多重责任.我国制定的《节能与新能源汽车产业规划(2011—2020)》中指出,纯电动汽车、混合动力汽车是未来发展的重要方向,动力电池为其中的关键技术.