晶体磁光效应实验装置

美国得克萨斯A&M大学物理学家杰罗·斯纳夫领导的一个国际科研小组在23日出版的《科学》杂志上宣布，他们研制出了首个能在高温下工作的自旋场效应晶体管（FET），该设备由电力控制，其功能基于电子的自旋，其中包含一个与门逻辑设备。新突破将给半导体纳米电子学和信息技术领域带来新气象。　　英国日立剑桥实验室、剑桥大学、诺丁汉大学、捷克科学院和查尔斯大学的研究人员首次将自旋—螺旋状态和异常霍尔效应结合在一起，制造出了这种自旋FET，其中包括一个与门逻辑设备，自旋FET的概念于1989年首次提出，这是科学家首次在其中实现与门逻辑设备。 　　晶体管发现60年来，其操作仍然基于与半导体内的电子操作和电子电荷探测同样的物理原理。随着晶体管的尺寸越来越小，小到已接近极限点，科学家们开始专注于建立新的物理操作规则，即使用电子基本的磁运动（自旋）代替电荷作为逻辑变量。20年来，科学家一直认为，在半导体内操作电子并探测到电子自旋（突破这一点将有助于研发出自旋晶体管）很难在实验室实现。现在，新研究使用最近在自旋操作和探测上发现的量子相对论现象证实，自旋晶体管这一概念可以成为现实。为了观察电子的操作并探测自旋，该研究团队特别设计了一个平板光子二极管（同一般使用的圆极化光源相反）并将其放置在晶体管隧道附近。通过在二极管上照射光线，研究人员朝晶体管内注射了光激发电子，而不是通常的自旋极化电子。接着朝其输入门电极施加电压，通过量子相对论效应来控制电子的自旋运动。这些效应同时负责在该设备内生成横向电压（代表输出信号），其取决于晶体管管道内运动电子的自旋方向。　　日立剑桥实验室的高级研究员约尔格·文德利希强调，观察到的输出电子信号在高温下也很强，并且线性依赖于入射光圆极化的程度。这个设备因此也表明，科学家实现了电力控制的固态偏振光计，该偏振光计可直接将光偏振转变成电压信号。他表示，未来医生可能会利用该设备探测手性分子的浓度，以测量病人的血糖浓度或酒中的糖分浓度。新设备在自旋电子学研究领域有广泛的应用，它可以作为一个有效工具来操作和探测半导体内的电子自旋而不会破坏自旋极化电流。　　文德利希承认，现在还不知道其基于自旋的设备能否替代目前信息处理设备中普遍使用的基于电子电荷的晶体管，然而新研究将科学家的关注点从理论猜测转移到研发出微电子设备模型上来。

2011年04月29日 来源： 科技日报 作者： 刘霞　　本报讯（记者刘霞）据美国物理学家组织网4月28日（北京时间）报道，美国科学家使用自主设计的、精确的原子逐层排列技术，构造出了一个超薄的超导场效应晶体管，以洞悉绝缘材料变成高温超导体的环境细节。发表于当日出版的《自然》杂志上的该突破将使科学家能更好地理解高温超导性，加速无电阻电子设备的研发进程。　　普通绝缘材料铜酸盐在何种情况下从绝缘态跃迁到超导态？这种跃迁发生时，会发生什么？这些问题一直困扰着物理学家。探究这种跃迁的一种方法是，施加外电场来增加或减少该材料中的自由电子浓度，并观察其对材料负载电流能力的影响。但要想在铜酸盐超导体中做到这一点，还需要构建成分始终如一的超薄薄膜以及高达100亿伏/米的电场。　　美国能源部物理学家伊万·博若维奇领导的布鲁克海文薄膜研究小组之前曾使用分子束外延技术制造出这种超导薄膜，该技术在一次制造一个原子层时还能精确控制每层的厚度。他们最近证明，用分子束外延方法制造出的薄膜内，单层酮酸盐能展示出未衰减的高温超导性，他们用该方法制造出了超薄的超导场效应晶体管。　　作为所有现代电子设备基础的标准场效应晶体管内部，一个半导体材料将电流从设备一端的“源”电极运送至另一端的“耗”电极；一个薄的绝缘体则作为第三电极“门”电极负责控制场效应晶体管。当在绝缘体上施加特定的门电压时，该门电极会打开或关闭。但没有已知的绝缘体能对抗诱导该酮酸盐内部高温超导性所需的高电场，因此，标准场效应晶体管的设计并不适用于高温超导场效应晶体管。　　博若维奇团队用一种能导电的液体电解质来分离电荷。当朝电解液施加外电压时，电解质中的正电荷离子朝负电极移动，负电荷离子朝正电极移动，但当到达电极时，离子会突然停止移动，就像撞到“南墙”一样。电极“墙”负载的等量相反电荷之间的电场能超过100亿伏/米。　　新研制的超导场效应晶体管中，高温超导体化合物模型（镧-锶-铜-氧）的临界温度可达30开氏度左右，为其最大值的80%，是以前纪录的10倍。科学家可使用该晶体管来研究与高温超导性有关的物理学基本原理。　　超导场效应晶体管的应用范围很广泛。基于半导体的场效应晶体管能耗大，而超导体没有电阻也无能耗。另外，原子逐层排列制造出的超薄结构也使科学家能更好地使用外电场来控制超导性。　　博若维奇表示，这仅仅只是一个开始，高温超导体还有很多秘密有待探寻，随着其神秘“面纱”逐一揭开，将来能制造出超快节能的高温超导体。　　 总编辑圈点：　　辛亥革命爆发、乔治五世加冕、普利策逝世……这是历史书上的1911年。但同年，一个平常的4月天里，荷兰一所实验室内人类首次发现了超导体，于今恰好百年。这种进入超导态就会电阻趋0的材料，尚未露真容，却承载了一个世纪的无热损和强磁场之梦，直接涉及超导电性的诺奖就有4起，1987年临界温度的速提甚至成为了科技史之奇迹。于是，人们谈起那年4月的荷兰小城，会说：超导百年，对人类社会的影响，不亚于和它同年发生之事。

[font=&]【题名】： 氯离子敏感场效应晶体管电极的研制（请帮忙尽可能给清晰图的文章，谢谢）[/font][font=&]【全文链接】: https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HNLG199301011.htm[/font]

有望解决目前芯片上晶体管生热过多的问题科技日报 2012年03月28日 星期三 本报讯（记者刘霞）据美国物理学家组织网3月27日（北京时间）报道，美国圣母大学和宾夕法尼亚州立大学的科学家们表示，他们借用量子隧穿效应，研制出了性能可与目前的晶体管相媲美的隧穿场效应晶体管（TFET）。最新技术有望解决目前芯片上晶体管生热过多的问题，在一块芯片上集成更多晶体管，从而提高电子设备的计算能力。 晶体管是电子设备的基本组成元件，在过去40年间，科学家们主要通过将更多晶体管集成到一块芯片上来提高电子设备的计算能力，但目前这条道路似乎已快走到尽头。业界认为，半导体工业正在快速接近晶体管小型化的物理极限。现代晶体管的主要问题是产生过多的热量。 最新研究表明，他们研制出的TFET性能可与目前的晶体管相媲美，而且能效也较以往有所提高，有望解决上述过热问题。 科学家们利用电子能“隧穿”过固体研制出了这种TFET。“隧穿”在人类层面犹如魔术，但在量子层面，它却是一种非常常见的行为。 圣母大学的电子工程学教授阿兰·肖宝夫解释道：“现今的晶体管就像一个拥有移动门的大坝，水流动的速度也就是电流的强度取决于门的高度。隧穿晶体管让我们拥有了一类新的门，电流能够流过而非翻过这道门，另外，我们也对门的厚度进行了调整以便能打开和关闭电流。” 宾州州立大学的电子工程系教授苏曼·达塔表示：“最新技术进展的关键在于，我们将用来建造半导体的材料正确地组合在一起。” 肖宝夫补充道，电子隧穿设备商业化的历史很长，量子力学隧穿的原理也已被用于数据存储设备中，借用最新技术，未来，一个USB闪存设备或许能拥有数十亿个TFET设备。 科学家们强调说，隧穿晶体管的另一个好处是，使用它们取代目前的晶体管技术并不需要对半导体工业进行很大的变革，现有的很多电路设计和电路制造基础设施都可以继续使用。 尽管TFET的能效与现有晶体管相比稍逊色，但是，去年12月宾州州立大学和今年3月圣母大学的科研团队发表的论文已经表明，隧穿晶体管在驱动电流方面已经取得了创纪录的进步，未来有望获得更大的进展。 达塔说：“如果我们在能效上取得更大成功，将是低能耗集成电路上的重大突破，这反过来会加大我们研制出能自我供能设备的可能性，自我供能设备同能量捕获设备结合在一起，有望使我们研制出更高效的健康检测设备、环境智能设备以及可移植医疗设备。” 总编辑圈点： 滚动的台球，碰到桌壁后总会反弹。而量子理论不排除“穿壁而过”的可能性——在基本粒子级的尺度下，“隧穿”的几率不能忽视。隧穿曾是晶体管电路设计者需要防范的现象，然而科学家最终利用它造出了新式晶体管。几年前就有计算机试用了这种新式硅片，它要求的电压更小，且在待机状态下不耗电。隧穿晶体管技术一旦投入商用，CPU的设计者就不必忧虑发热的老问题了。

近期，中国科学院合肥物质院安光所孙敦陆研究员课题组在2.7~3微米波段中红外晶体制备及激光性能研究方面取得一系列新进展，相关研究成果分别以《Ho,Pr:YAP晶体的热学、光谱及~3微米连续激光性能》、《Er:YGGAG晶体的结构、光谱与激光性能》和《LD侧面泵浦YSGG/Er:YSGG/YSGG晶体实现28.02瓦的2.8微米连续激光》为题发表在光学领域国际知名期刊Optics Express上，第一作者分别为乔阳博士研究生、陈玙威博士研究生和张会丽副研究员。[align=center][img=,600,259]https://img1.17img.cn/17img/images/202404/uepic/80f41813-1ef4-49a7-9a8a-43345007fd08.jpg[/img][/align][align=center][img=,600,257]https://img1.17img.cn/17img/images/202404/uepic/b4d989c0-7726-4f29-9a76-67fa44ebd245.jpg[/img][/align][align=center][img=,600,257]https://img1.17img.cn/17img/images/202404/uepic/dcd0a1e9-5af5-4265-993a-750d02e274e0.jpg[/img][/align]2.7~3微米中红外激光处于水分子的强吸收带，在生物医疗、光学遥感及非线性光学等领域有着广泛的应用前景。稀土离子Ho[font=等线][sup][size=13px]3+[/size][/sup][/font]（钬离子）通过[font=等线][sup][size=13px]5[/size][/sup][/font]I[font=等线][sub][size=13px]6[/size][/sub][/font]至[font=等线][sup][size=13px]5[/size][/sup][/font]I[font=等线][sub][size=13px]7[/size][/sub][/font]的辐射跃迁，可产生3微米附近波段中红外激光。然而，Ho[font=等线][sup][size=13px]3+[/size][/sup][/font]的激光下能级[font=等线][sup][size=13px]5[/size][/sup][/font]I[font=等线][sub][size=13px]7[/size][/sub][/font]的荧光寿命较长，容易产生自终止效应，不利于实现激光上、下能级之间的粒子数反转。针对这一问题，我们提出提高激活离子Ho[font=等线][sup][size=13px]3+[/size][/sup][/font]的掺杂浓度，同时共掺适量能级耦合离子Pr[font=等线][sup][size=13px]3+[/size][/sup][/font]（镨离子），以降低Ho[font=等线][sup][size=13px]3+[/size][/sup][/font]激光下能级寿命，抑制自终止效应。采用熔体提拉法，成功生长出了4 at.% Ho[font=等线][sup][size=13px]3+[/size][/sup][/font]、0.1 at.% Pr[font=等线][sup][size=13px]3+[/size][/sup][/font]共掺YAP晶体，系统开展了晶体结构、晶体质量、热学、光谱及其激光性能的研究。由于退激活离子Pr[font=等线][sup][size=13px]3+[/size][/sup][/font]的掺入，其激光下能级寿命由5.391毫秒降至1.121毫秒，同时激光上能级寿命变化较小，表明共掺Pr[font=等线][sup][size=13px]3+[/size][/sup][/font]能够有效抑制自终止效应，有利于降低激光阈值、提高激光性能。采用1150纳米拉曼光纤激光器端面泵浦，在Ho,Pr:YAP晶体上实现了最大平均功率502毫瓦的~3微米连续激光输出，相应的斜效率为6.3%。与Ho:YAP晶体相比，其激光阈值降低，最大输出功率及效率均得到了提高。目前，LD泵浦Er:YSGG晶体的中红外脉冲激光已高达数十瓦，而连续激光输出功率仅有瓦级，采用连续LD侧面泵浦有望进一步提高连续激光输出功率。由于在激光运转过程中，激光增益介质内部会产生温度梯度，导致产生各种热效应，限制了激光输出功率和效率的提高。我们通过在Er:YSGG晶体棒的两端键合高热导率的未掺杂YSGG晶体作为端帽，以改善热效应。采用978纳米LD侧面泵浦YSGG/Er:YSGG/YSGG键合晶体，实现了最大平均功率28.02瓦的~2.8微米连续激光输出，这是目前报道的在氧化物晶体中获得最高功率的~2.8微米连续激光输出，相应的斜效率和光-光转换效率分别为17.55%和12.29%。其最大功率和斜效率均高于相同泵浦条件下的未键合Er:YSGG晶体，表明键合可有效改善热效应，提高激光性能。实验测试并理论计算了LD侧面泵浦未键合Er:YSGG晶体和YSGG/Er:YSGG/YSGG键合晶体在不同泵浦功率下的热焦距，结果表明，YSGG/Er:YSGG/YSGG键合晶体更适于在高泵浦功率下工作。以上研究工作得到了国家自然科学基金、替代专项、安徽省自然科学基金和合肥物质院院长基金的支持。[来源：仪器信息网] 未经授权不得转载[align=right][/align]

【题名】：集成场效应晶体管微型离子电极【全文链接】: https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZYLZ198202014.htm

晶体管特性图示仪是一种可以检测晶体管的特性参数的电子测量仪器。晶体管特性图示仪操作简便，主要有六个旋钮，每个旋钮代表不同的功能作用。它们分别是用来测试调控电流开关、电压开关、峰值电压开关、功耗限制电阻、零电压、零电流开关。晶体管特性图示仪的工作原理大致是这样的：通过示波管的内刻度可直接读测半导体管的低频直流参数，通过摄影装置可记录所需的特性曲线；根据需要还可以测试隧道二极管、场效应管、VMOS管、达林顿管及可控硅等半导体材料制做的器件。晶体管特性图示仪可同时在示波器管荧光屏上显示两只同类型半导器件的特性曲线。晶体管特性图示仪的具体参数如下：集电极扫描电压0-500V 二端测试电压0-5KV、 集电极电流1μA-500mA/div 、具有脉冲阶梯信号。

据美国物理学家组织网4月19日(北京时间)报道，由美国匹兹堡大学领导的一个研究小组日前宣布，他们制造出了一种核心组件直径只有1.5纳米的超小型单电子晶体管。该装置是制造下一代低功耗、高密度超大规模集成电路理想的基本器件，具有极为广泛的应用价值。相关论文发表在最新一期《自然·纳米技术》杂志上。　　单电子晶体管是用一个或几个电子就能记录信号的晶体管，其尺度都处于纳米级别。随着集成电路技术的发展，电子元件的尺寸越来越小，由单电子晶体管组成的电路日益受到研究人员的青睐，其高灵敏度的特性和独特的电气性能使其成为未来随机存储器和高速处理器制造材料的有力竞争者。　　据研究人员介绍，这种新型单电子晶体管的核心组件是一个直径只有1.5纳米的库伦岛，另外还有一两个电子负责对信号进行记录。负责该项研究的匹兹堡大学文理学院物理学和天文学教授杰里米·利维称，该晶体管未来可用于研制具有超密存储功能的量子处理器。这种处理器将能轻松应对那些让目前全世界所有的计算机同时工作数年也计算不完的复杂问题。同时因其中央的库伦岛可以被当作人工原子，该晶体管还可用来制造自然界原本并不存在的新型超导材料。　　利维和其同事将这种超小型单电子晶体管命名为“SketchSET”。原因在于这项技术受到了一种名为蚀刻素描画板(Etch A Sketch)的启发，这种晶体管的制造原理也与其类似。在实验中，通过原子力显微镜，研究人员用一种极为尖锐的电导探针就能在钛酸锶晶体界面上用1.2纳米厚的一层铝酸镧“蚀刻”出所需的晶体管。　　据介绍，SketchSET是第一个完全由氧化物制成的单电子晶体管，并且其库伦岛内能容纳两个电子。经过库伦岛的电子数量可以是0、1或2，而不同数量的电子将决定其具有怎样的导电性能。　　利维表示，这种单电子晶体管对电荷极为敏感，且所使用的氧化物材料具有铁电效应，该晶体管还可制成固态存储器，即便没有外部电源，该晶体管存储器也不会丢失此前存储的信息。此外，这种晶体管对压力变化也极为敏感，根据这一特性可用其来制成纳米尺度的高灵敏度压力传感设备。　　1959年一个芯片上只能放一个晶体管，今天家用计算机微处理器上的晶体管数量已达11.7亿，是半导体材料支撑起了电子计算机时代。下一代计算机如何发展？无论是基于单电子晶体管的量子计算机，还是基于蛋白质技术的生物计算机，我们还是要从新材料上找答案。当前已经有多种单电子晶体管研制出来，也许这些方案将来都派不上用场，然而每次实验都会向成功迈进一步，最后开启计算机新时代的新材料一定会在这些实验中脱颖而出。

首先要理解晶体概念，以及晶粒概念。我想学固体物理的或者金属材料的都会对这些概念很清楚！自然界中物质的存在状态有三种：气态、液态、固态 固体又可分为两种存在形式：晶体和非晶体 晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体；晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列。晶体共同特点：均 匀 性： 晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。 各向异性： 晶体种不同的方向上具有不同的物理性质。 固定熔点： 晶体具有周期性结构，熔化时，各部分需要同样的温度。 规则外形： 理想环境中生长的晶体应为凸多边形。 对 称 性： 晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。 对晶体的研究，固体物理学家从成健角度分为离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 显微学则从空间几何上来分，有七大晶系，十四种布拉菲点阵，230种空间群，用拓扑学，群论知识去研究理解。可参考《晶体学中的对称群》一书 （郭可信，王仁卉著）。与晶体对应的，原子或分子无规则排列，无周期性无对称性的固体叫非晶，如玻璃，非晶碳。一般，无定型就是非晶 英语叫amorphous，也有人叫glass(玻璃态）.晶粒是另外一个概念，搞材料的人对这个最熟了。首先提出这个概念的是凝固理论。从液态转变为固态的过程首先要成核，然后生长，这个过程叫晶粒的成核长大。晶粒内分子、原子都是有规则地排列的，所以一个晶粒就是单晶。多个晶粒，每个晶粒的大小和形状不同,而且取向也是凌乱的,没有明显的外形,也不表现各向异性,是多晶。英文晶粒用Grain表示，注意与Particle是有区别的。有了晶粒，那么晶粒大小（晶粒度），均匀程度，各个晶粒的取向关系都是很重要的组织（组织简单说就是指固体微观形貌特征）参数。对于大多数的金属材料，晶粒越细，材料性能（力学性能）越好，好比面团，颗粒粗的面团肯定不好成型，容易断裂。所以很多冶金学家材料科学家一直在开发晶粒细化技术。科学总是喜欢极端，看得越远的镜子叫望远镜；看得越细的镜子叫显微镜。晶粒度也是这样的，很小的晶粒度我们喜欢，很大的我们也喜欢。最初，显微镜倍数还不是很高的时候，能看到微米级的时候，觉得晶粒小的微米数量是非常小的了，而且这个时候材料的力学性能特别好。人们习惯把这种小尺度晶粒较微晶。然而科学总是发展的，有一天人们发现如果晶粒度在小呢，材料性能变得不可思议了，什么量子效应，隧道效应，超延展性等等很多小尺寸效应都出来了，这就是现在很热的，热得不得了的纳米，晶粒度在1nm-100nm之间的晶粒我们叫纳米晶。再说说非晶，非晶是无规则排列，无周期无对称特征，原子排列无序，没有一定的晶格常数，描叙结构特点的只有径向分布函数，这是个统计的量。我们不知道具体确定的晶格常数，我们总可以知道面间距的统计分布情况吧。非晶有很多诱人的特性，所以也有一帮子人在成天做非晶，尤其是作大块的金属非晶。因为它的应力应变曲线很特别。前面说了，从液态到到固态有个成核长大的过程，我不让他成核呢，直接到固态，得到非晶，这需要很快的冷却速度。所以各路人马一方面在拼命提高冷却速度，一方面在不断寻找新的合金配方，因为不同的合金配方有不同的非晶形成能力，通常有Tg参数表征，叫玻璃化温度。非晶没有晶粒，也就没有晶界一说。也有人曾跟我说过非晶可以看成有晶界组成。 那么另一方面，我让他成核，不让他长大呢，不就成了纳米晶。人们都说，强扭的瓜不甜，既然都是抑制成核长大，那么从热力学上看，很多非晶，纳米晶应该不是稳态相。所以你作出非晶、纳米晶了，人们自然会问你热稳定性如何。后来，又有一个牛人叫卢柯，本来他是搞非晶的，读研究生的时候他还一直想把非晶的结构搞清楚呢（牛人就是牛人，选题这么牛，非晶的结构现在人们还不是很清楚）。他想既然我把非晶做出来了，为什么我不可以把非晶直接晶化成纳米晶呢，纳米晶热啊，耶，这也是一种方法，叫非晶晶化法。既然晶界是一种缺陷，缺陷当然会影响材料性能，好坏先不管他，但是总不好控制。如果我把整个一个材料做成一个晶粒，也就是单晶，会是什么样子呢，人们发现单晶确实会有多晶非晶不同的性能，各向异性，谁都知道啊。当然还有其他的特性。所以很多人也在天天捣鼓着，弄些单晶来。现在不得不说准晶。准晶体的发现，是20世纪80年代晶体学研究中的一次突破。这是我们做电镜的人的功劳。1984年底，D.Shechtman等人宣布，他们在急冷凝固的Al Mn合金中发现了具有五重旋转对称但并无无平移周期性的合金相，在晶体学及相关的学术界引起了很大的震动。不久，这种无平移同期性但有位置序的晶体就被称为准晶体。后来，郭先生一看，哇，我们这里有很多这种东西啊，抓紧分析，马上写文章，那段金属固体原子像的APL,PRL多的不得了，基本上是这方面的内容。准晶因此也被D.Shechtman称为“中国像”。 斑竹也提到过孪晶，英文叫twinning，孪晶其实是金属塑性变形里的一个重要概念。孪生与滑移是两种基本的形变机制。从微观上看，晶体原子排列沿某一特定面镜像对称。那个面叫栾晶面。很多教科书有介绍。一般面心立方结构的金属材料，滑移系多，已发生滑移，但是特定条件下也有孪生。加上面心立方结构层错能高，不容易出现孪晶，曾经一段能够在面心立方里发现孪晶也可以发很好的文章。前两年，马恩就因为在铝里面发现了孪晶，发了篇Science呢。卢柯去年也因为在纳米铜里做出了很多孪晶，既提高了铜的强度，又保持了铜良好导电性（通常这是一对矛盾），也发了个Science.这年头Science很值钱啊。像一个穷山沟，除了个清华大学生一样。现在，从显微学上来看单晶，多晶，微晶，非晶，准晶，纳米晶，加上孪晶。单晶与多晶，一个晶粒就是单晶，多个晶粒就是多晶，没有晶粒就是非晶。单晶只有一套衍射斑点；多晶的话，取向不同会表现几套斑点，标定的时候，一套一套来，当然有可能有的斑点重合，通过多晶衍射的标定可以知道晶粒或者两相之间取向关系。如果晶粒太小，可能会出现多晶衍射环。非晶衍射是非晶衍射环，这个环均匀连续，与多晶衍射环有区别。纳米晶，微晶是从晶粒度大小角度来说的，在大一点的晶粒，叫粗晶的。在从衍射上看，一般很难作纳米晶的单晶衍射，因为最小物镜光栏选区还是太大。有做NBED的么，不知道这个可不可以。孪晶在衍射上的表现是很值得我们学习研究的，也最见标定衍射谱的功力，大家可以参照郭可信，叶恒强编的那本《电子衍射在材料科学中应用》第六章。准晶，一般晶体不会有五次对称，只有1，2，3，4，6次旋转对称（这个证明经常作为博士生入学考试题，呵呵）。所以看到衍射斑点是五次对称的，10对称的啊，其他什么的，可能就是准晶。

[font=&]【题名】： 离子敏感场效应晶体管传感器研究进展[/font][font=&]【全文链接】: https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-MINI202006017.htm[/font]

请问对透明的彩色晶体进行颜色测量,用什么仪器最好?北京哪能进行这种测试?北京哪能进行可见吸收光谱及电子顺磁共振的低温、偏振实验?谢谢!

我国晶体缺陷研究的先驱者之一——冯端 物理学家1923年6月11日生于江苏苏州，原籍浙江绍兴。1946年中央大学物理系毕业后留校任物理系助教。1949年起历任南京大学物理系助教、讲师、副教授，1978年任教授。1984-1988年任南京大学研究生院院长，1986-1995年任固体微结构物理国家重点实验室主任，兼学术委员会主任迄今。1991-1995年任中国物理学会理事长，1992-1996年任国家科委攀登计划项目“纳米材料科学”首席科学家，1980年当选为中国科学院院士(学部委员)1993年当选为第三世界科学院院士。冯端在凝聚态物理领域特别是晶体缺陷研究方面做了大量开拓性的工作，澄清了金属和氧化物晶体中缺陷的组态和起源，开辟了非线性光学晶体微结构化新领域，首次观测到铁电相变中的微畴结构和铌酸锂晶体非公度相变中公席错的结构及其演变。他为推动中国凝聚态物理 的研究和发展起到了重要作用。冯端为国家培养了一批德才兼备的当术带头人，在创建并领导南京大不固体微结构物理国家 重点实验室方面取得了令人称道的成绩。冯端60年代初即选择体心立方结构的难熔金属为突破口，采用浮区区熔法显示位错的技术，澄清了体心立方金属中位错的类型及其组态等问题。1978年后，又以在激光技术中获得重要应用的复杂氧化物单晶体为对象，采用多种实验手段，如浸蚀法、应力双折射貌相术、X射线貌相术、电子显微镜衍衬像及高分辨率像等观测技术，对这些晶体中的位错、畴界、生长条纹、生长区界面、包裹体等缺陷的类型、分布进行研究，并追溯其生长和相变中的起源和 探索其可能的物理效应。基于对铌酸锂等晶体铁电畴深入研究，掌握了制备具有周期性畴结构的晶体生长技术，于1980年与合作才一起制备了周期为微米量级的聚片多畴铌酸锂晶体，在实验上首次全面验证了诺贝尔奖得主布鲁姆伯根(N.Bloembergen)关于非线性光学的准位相匹配理论，实现了铌酸锂晶体的倍频增强效应，从而在国际上领先开拓了非线性光学晶体微结构化这一新领域。随后，又在不能位相匹配的钽酸锂晶体中实现了准位相匹配，并研究了周期畴结构的形成机制。1996年4月中美“用于非线性光学及相关领域的微结构晶体”学术会议在南京召开，表明国际上已承认他的领先工作。冯端还研究了晶体缺陷在结构相变中的作用，首次观测到铁电相变中的微畴结构和铌酸锂晶体非公度相变中公度错的结构及其演变；并用X射线貌相术及同步辐射貌相术阐明畴界的成像规律及追踪其在铁电和铁弹相变中的行为。他倡导了金属超晶格的研究，特别是在周期金属超格中取得了具有独创性的成果。近年来，他领导了有关纳米材料科学的研究工作，在金 属的磁性和半导体的光学性质方面，取得不少具有独创性的成果。这些科研成果使冯端获得多次国家奖励，其中包括1982年国家自然科学奖二等奖(排名第一)，1995年国家自然科学奖三等奖(排名第五)及1996年何梁何利科技进步奖(物理)。

新手求助，我想用lamda 950测YAG晶体镀膜在1000-1200nm波段的透射率，但测量几次下来在1100nm波段以上透射率一直是负的（正常应该是比0稍大一点），不知道是什么原因。我先说一下我的测量流程（仪器属于借用，仪器所有者也对950一知半解，另外他们买950是用来测溶液的，无法提供更多帮助）：最开始的时候我是在他们指导下测的，设置好参数，当时根本不知道两条光路是有区别的，一直认为只用外面的光路就行。光路上什么都不放，测了一遍空白，再重新走一遍，测的一条直线，然后外侧样品光路放上晶体，测到一条曲线。第二次测得时候，我在外侧样品光路的出光孔与样品位置之间放一块光阑，因为我的晶体尺寸是3*3的，远远小于光路的截面积，但我不确定是否要放，在那之后我都是会在光路中准备一个圆孔光阑的。第三次的时候那边实验室另一个老师又跟我讲了一遍流程，增加了对测空白的认识，认识到里面的光路是参考光路，原理上就是要两条光路对比的。所以我在里面的参考光路也加了一块光阑，还准备了未镀膜的YAG晶体作为参考。我放完两块光阑后测了一次空白，然后在参考光路上放未镀膜的YAG晶体，样品光路上放镀膜的YAG晶体，测得一条曲线。第四次的时候，我在放完光阑后，两边各方一块未镀膜的YAG晶体测量一遍空白，然后样品光路替换成镀膜的YAG晶体，测的曲线。最近我上网查lamda950的操作流程，看到还有一个"autozero"背景校准步骤，但也有人说调零是针对某一特定波长来说的，整的我也蒙了。请各位大神帮我看看我的测量步骤有什么不对的地方。

老师给了我一个课题是生长大尺寸的PET晶体一直不知道这个PET是做什么的后来才知道是用在X射线光谱仪中的色散元件，称为分光晶体请问大侠们对分光晶体的了解多少啊

新设计在开发实用光学晶体管方面迈出了重要一步2011年05月07日 来源： 科技日报 作者： 常丽君　　本报讯 据物理学家组织网5月5日报道，德国维尔斯特拉斯应用分析和随机研究所和马克思·波恩研究所的科学家携手，提出了一种新型全光晶体管的设计方案，即使用一束光脉冲控制另一束，形成完全由光控制的“光路”。最新设计解决了该领域目前面临的多道难题，相关论文发表在最近出版的《物理评论快报》上。 　　用光子取代电子来传导光，使传统电缆或线路“变身”为“光路”，最终用光子计算机替代电子计算机，是物理学家一直孜孜追求的目标。因为，与电子晶体管相比，光晶体管在转换速度、散热等诸多性能上拥有无可匹敌的优势。　　此类研究的关键是找到一个“开关”，将一束光的能量转移到另一束光上。要实现这一点，常规方法是改变光纤属性。而更好的方式是使用另一束脉冲——“控制脉冲”来实现“全光转换”，以此形成某种完全由光操控的“光路”。　　在最新研究中，科学家使用一束较弱的分散脉冲来控制另一束较强的信号脉冲，分散控制脉冲比信号脉冲弱7倍。这两束脉冲能在一个非线性介质中以不同频率、相同方向和几乎相同的速度传播。如果后发脉冲能赶上另一束脉冲，两束脉冲就会相互作用。　　从控制脉冲的角度而言，信号脉冲好比是宇宙白洞的边界，以它为边线，外面任何物质都无法进入，因此，科学家们设想，将信号脉冲和控制脉冲锁在这片“势力范围”内足够长的时间，直到控制脉冲改变信号脉冲的强度、频率、速度或形状等属性，控制脉冲就能像开关一样调控信号脉冲，实现其在晶体管中的功能。　　研究人员在论文中指出，如果后发脉冲被前面脉冲所产生的“边界线”所影响，信号脉冲就会和控制脉冲发生能量交换。无论“边界线”的拥有者是谁，只要两束脉冲的速度非常接近，都会发生能量转移。而且，信号脉冲还能被重复调控，设计出实际可行的路线。而实现该“全光电路”的关键，就是通过调节控制激光来多次调整信号脉冲的衰减或增益。　　研究人员还指出，全光晶体管还克服了光的级联能力和扇出的难题。因为强脉冲不会分散传播或破裂成多重脉冲，可输出强脉冲作为下一次转换的输入，由此实现转换路线的光级联。虽然目前全光晶体管还未得到演示，新设计在开发实用光学晶体管方面迈出了重要一步。（常丽君）

我最近在研究二次谐波光谱，谁能帮帮我。这是一篇挺有用的文章，但愿对大家有用！！！[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=16638]铌酸钾锂晶体的光谱性质和二次谐波产生[/url]

一,金属键理论及其对金属通性的解释一切金属元素的单质,或多或少具有下述通性:有金属光泽,不透明,有良好的导热性与导电性,有延性和展性,熔点较高(除汞外在常温下都是晶体),等等.这些性质是金属晶体内部结构的外在表现.金属元素一般比较容易失去其价电子变为正离子,在金属单质中不可能有一部分原子变成负离子而形成离子键.由于X射线衍射法测定金属晶体结构的结果可知,其中每个金属原子与周围8到12个同等(或接近同等)距离的其它金属原子相紧邻,只有少数价电子的金属原子不可能形成8到12个共价键.金属晶体中的化学键应该属于别的键型.1916年 ,荷兰理论物理学家洛伦兹(Lorentz,H.A.1853-1928)提出金属"自由电子理论",可定性地阐明金属的一些特征性质.这个理论认为,在金属晶体中金属原子失去其价电子成为正离子,正离子如刚性球体排列在晶体中,电离下来的电子可在整个晶体范围内在正离子堆积的空隙中"自由"地运行,称为自由电子.正离子之间固然相互排斥,但可在晶体中自由运行的电子能吸引晶体中所有的正离子,把它们紧紧地"结合"在一起.这就是金属键的自由电子理论模型.根据上述模型可以看出金属键没有方向性和饱和性.这个模型可定性地解释金属的机械性能和其它通性.金属键是在一块晶体的整个范围内起作用的,因此要断开金属比较困难.但由于金属键没有方向性,原子排列方式简单,重复周期短(这是由于正离子堆积得很紧密),因此在两层正离子之间比较容易产生滑动,在滑动过程中自由电子的流动性能帮助克服势能障碍.滑动过程中,各层之间始终保持着金属键的作用,金属虽然发生了形变,但不至断裂.因此,金属一般有较好的延性,展性和可塑性. 由于自由电子几乎可以吸收所有波长的可见光,随即又发射出来,因而使金属具有通常所说的金属光泽.自由电子的这种吸光性能,使光线无法穿透金属.因此,金属一般是不透明的,除非是经特殊加工制成的极薄的箔片.关于金属的良好导电和导热性能,高中化学课本中已用自由电子模型作了解释.上面介绍的是最早提出的经典自由电子理论.1930年前后,由于将量子力学方法应用于研究金属的结构,这一理论已获得了广泛的发展.在金属的物理性质中有一种最有趣的性质是,包括碱金属在内的许多金属呈现出小量的顺磁性,这种顺磁性的大小近似地与温度无关.泡利曾在1927年对这一现象进行探讨,正是这一探讨开辟了现代金属电子理论的发展.它的基本概念是:在金属中存在着一组连续或部分连续的"自由"电子能级.在绝对零度时,电子(其数目为N个)通常成对地占据N/2个最稳定的能级.按照泡利不相容原理的要求,每一对电子的自旋方向是相反的 这样,在外加磁场中,这些电子的自旋磁矩就不能有效地取向.当温度比较高时,其中有一些配对的电子对被破坏了,电子对中的一个电子被提升到比较高的能级.未配对的电子的自旋磁矩能有效地取向,所以使金属具有顺磁性.(前一节中介绍价键理论的局限性时已指出,顺磁性物质一般是具有自旋未配对电子的物质.)未配对电子的数目随着温度的升高而增多 然而,每个未配对电子的自旋对顺磁磁化率的贡献是随着温度的升高而减小的.对这二种相反的效应进行定量讨论,解释了所观察到的顺磁性近似地与温度无关.索末菲与其他许多研究工作者,从1928年到30年代广泛地发展了金属的量子力学理论,建立起现代金属键和固体理论——能带理论,可以应用分子轨道理论去加以理解.(可参看大学《结构化学》教材有关部分)

物质的各种宏观性质源出于本身的微观结构。探索物质结构与性质之间的关系，是凝聚态物理、结构化学、材料科学、分子生物等许多学科的一个重要研究内容。晶体结构分析，是在原子的层次上测定固态物质微观结构的主要手段，它与上述众多学科有着密切的联系。就其本身而言，晶体结构分析是物理学中的一个小分支。这主要研究如何利用晶态物质对X-射线、电子、以及中子的衍射效应来测定物质的微观结构。晶体结构分析服务于许多不同的学科，因而许多学科的发展都对晶体结构分析产生深刻的影响。另一方面，晶体结构分析有自己独立的体系，它本身的发展又对所服务的学科起着促进作用。 晶体结构分析是伦琴发现X-射线以后创站的最重要学科之一。它奠基于物理学的几项重要进展。其中包括1895年W. C. Roentgen发现X-射线，1912年M. von Laue发现晶体对X-射线的衍射，1927年C. J. Davisson和G. P. Thomson发现晶体对电子的衍射，以及1931年E. Ruska建造第一台电子显微镜。上述几项重大的物理学进展使人类掌握了在原子层次上研究物质内部结构的手段，它们分别获得1901、1914、1937和1986年的诺贝尔物理学奖。其中，1901年伦琴获得的诺贝尔奖还是历史上第一个诺贝尔物理奖。通过研究物质内部结构与性质的关系，晶体结构分析有力地促进了各相关学科的发展。晶体结构分析的发展，是一个不断完善自身和不断扩大应用的过程。诺贝尔将的年谱记录了晶体结构分析历史上的重大事件并展示了它与其他学科相互作用所产生的丰硕成果。 晶体结构分析的方法主要有两大类。这就是以X-射线衍射为代表的衍射分析方法和以电子显微术为代表的显微成像方法。电了显微成像也可以认为是两上相继的电子衍射过程。因此，可以说衍射分析是晶体结构分析的核心。用衍射分析方法测定晶体结构的理论依据，在于晶体结构同它的衍射效应之间存在着互为Fourier变换的关系。这里说的衍射效应，是指从晶体向各个方向发出的衍射的振幅和相位。从衍射实验可以记录下各个方向上衍射波的振幅。但是在目前以及可见的将来，还不容易找到有普遍意义的实用方法来记录由晶体发出的衍射波的相位。因此要想从衍射效应的Fourier变换解出晶体结构，必须先设法找回"丢失了的"相位。这就是晶体学中的"相位问题"，它一直是研究晶体结构分析方法的关键问题。 紧接着Laue发现X-射线衍射，Bragg父子 (W. H. Bragg和W. L. Bragg) 就迅速建立了用X-射线衍射方法测定晶体结构的实验手段和理论基础。这使人类得以定量地观测原子在晶体中的位置。为此他们两人同获1915年的诺贝尔物理学奖。晶体结构分析最初用于一些简单的无机化合物。对碱金属卤化物结构的研究导至W. L. Bragg提出原子半径的概念。不久Bragg又将晶体结构分析应用于研究硅酸盐以及金属和合金。硅酸盐晶体结构分析的工作为硅酸盐结构化学提供了最早的实验基础，而有关金属和合金的工作则作物理冶金、金属物理、以及相平衡图的研究推上了一个新的台阶，使有关工作深入到原子的层次。 晶体结构分析在研究无机化合物上取得成功，引起人们对有机物尤其是生命物质内部结构的兴趣。英国从二十年代中期就开始研究有机物晶体结构。但是过了十年多仍未见有重大的突破。原因是当时的分析技术和方法还很原始。于是迎来了三、四十年代晶体结构分析方法和技术大发展的时期。如前所述，晶体结构分析中所谓"相位问题"。早期的晶体结构分析用以解决相位问题的方法是所谓尝试法。其要点是：先根据已尼掌握的线索猜想出一个结构模型，再从这个模型计算出相应的一组理论衍射强度，然后同实验所犁衍射强度作比较并据此对模型进行修改。。上述步骤须经多次反复，直至理论和实验的衍射强度得以吻合。用这样的"方法"来测定晶体结构，说明科学试验却更像艺术创作。它显然适应不了测定复杂的晶体结构的需要。早在二十年代后期，英国的W. L. Bragg和J. M. Cork为解决相位问题分别提出了所谓重原子法和同晶型置换法。重原子法的大意是：假定晶体中含有少数原子序较大的原子，即所谓重原子，而且它们的位置是已知的，这时就可以计算出重原子对相位的贡献并以此代替由全体原子贡献的相位。用这样的相位配以由实验测得的衍射振幅就可以近似地计算出一幅代表晶体结构的电子密度图。同晶型置找法的要点则是如果能够制备出待测晶体的重原子衍生物，而且衍生物的晶体与母体晶体是"同晶型"这时如果已知重原子的位置，就可以根据母体和衍生物两者在衍射强度上的差异来推算相应的衍射相位。这两种方法后来在一系列有机物以及蛋白质的晶体结构分析中作出了关键性的贡献。但是它们的诞生后相当长的一段时间里并未发挥很大的作用。原因是它们都依赖于已知的重原子位置而当时还没有便确定重原子位置的方法。1934年，美国的A. L. Patterson提出用衍射振幅的平方为系数以计算Fourier级数，从而绕开相位问题。Patterson指出，这样一个级数是晶体中电子密度分布函数的自卷积，在一定的条件下可以从中提取出有关晶体中原子位置，首先是重原子位置的信息。这个用衍射振幅平方计算的Fourier级数后来被称作Patterson函数，相应的分析方法称作Patterson法。经过几年发展之后，Patterson法和以它为基础的重原子法、同晶型置换法等就成了X-射线单晶体结构分析中用以处理相位问题最有效的手段。再加上实验技术和结构精修技术的改进，晶体结构分析达到了一个机关报的不平并终于打开了有机物和生命物质的大宝藏。 美国L. Pauling领导的小组花了十几年的时间，测定了一系列的氨基酸和肽的晶体结构，从中总结出形成多肽链构型的基本原则并在1951年推断多肽链将形成a-螺旋构型或折叠层构型。这是通过总结小分子结构规律预言生物大分子结构特征的非常成功的范例。为此Pauling获得1954年的诺贝尔化学奖。英国D. Hodgkin领导小组测定了一系列重要的生物化学物质的晶体结构，其中包括青酶素和维生素 。她因此获得1964年的诺贝尔化学奖。美国W. N. Lipscomb研究硼烷结构化学的工作获得1975年的诺贝尔化学奖。所有这些获奖工作都是以晶体结构分析为研究手段。可以说，没有晶体结构分析本身在理论和技术上的长期积累，就不会有上面几个诺贝尔奖。英国的J. D. Bernal早在三十年代中期就开始用X-射线衍射研究蛋白质的结构。但是真正取得进展是在W. L. Bragg主持Cavendish实验室之后。这里还有一段插曲。原来在E. Rutherford主持下，英国剑桥大学的Cavendish实验室是国际上原子物理学的研究中心。随着学科的发展、国力的变化、加之剑桥大学本身的局限，及至1938年W. L. Bragg接任时Cavendish的地位已开始下降。Bragg上任后果断地顺应了形势，主动放弃了"原子物理国际中心"的地位，改而抓住当时物理学上的两项新应用：X-射线衍射分析用于生物以及雷达技术用于天文学。这一举措使英国得以在创建分子生物和射电天文学上"领导世界新潮流"。 分子生物学发展史上具有划时代意义的发现中，有两项出自Cavendish实验室。第一项是1953年J. D. Watson和F. H. C. Crick根据X-射线衍射实验建立了脱氧核糖核酸 (DNA) 的双螺旋结构。它把遗传学的研究推进到分子的水平。这项工作获得了1962年的诺贝尔生理学和医学奖。另一项是用X-射线衍射分析方法测定肌红蛋白和血红蛋白晶体结构的工作。它始于三十年代，前后延续了二十多年并牵涉到为数众多的科学家。这两个蛋白质的晶体结构终于在1960年被测定出来。这项工作不仅首次揭示了生物大分子内部的立体结构，还为测定生物大分子晶体结构提供了一种沿用至今的有效方法--多对同晶型置换法。它以原有的同晶型置换法为基础，但是在实验技术和分析理论上都加入了崭新的内容。作为这项工作的代表人物，J. C. Kendrew和M. F. Perutz获得1962年的诺贝尔化学奖。看到成就的辉煌，不由得也想起探索的艰辛：1947年，战后的英国，科研经费拮据。为了给正在从事蛋白质晶体结构分析的J. C. Kendrew和M. F. Perutz寻求资助，W. L. Bragg找到英国医学研究委员分 (MRC)。他告诉MRC的主管："…如果能获得资助，我们的研究结果会有助于在分子层次上了解生命的运作。不过，即便如此，要想在医学上产生任何一点效益，大概还得有一段很长的时间"。MRC当时的主管承担了这一风险，建立了一个只包含Kendrew和Perutz两个人的MRC研究小组。这一慷慨的支持，过了十五年之后才开始得到回报。顺便说一句：那个MRC小组现在已经变成拥有上百名学者的、世界著名MRC分子生物学实验室。在Kendrew和Perutz两人之后由于测定蛋白质晶体结构而获诺贝尔奖的还有美国的J. Deisenhofer和德国的R. Huber和H. Michel。他们因测定了光合作用中心的三维结构而获得1988年诺贝尔化学奖。

查到一些文献说把晶体压成片，然后用金电极夹住进行测试，有大神知道这个金电极片和模具是什么样子的吗？又是怎么和电化学工作站连起来的呢？谢谢谢谢！

范海福 中国科学院，物理研究所，北京，100080物质的各种宏观性质源出于本身的微观结构。探索物质结构与性质之间的关系，是凝聚态物理、结构化学、材料科学、分子生物等许多学科的一个重要研究内容。晶体结构分析，是在原子的层次上测定固态物质微观结构的主要手段，它与上述众多学科有着密切的联系。就其本身而言，晶体结构分析是物理学中的一个小分支。这主要研究如何利用晶态物质对X-射线、电子、以及中子的衍射效应来测定物质的微观结构。晶体结构分析服务于许多不同的学科，因而许多学科的发展都对晶体结构分析产生深刻的影响。另一方面，晶体结构分析有自己独立的体系，它本身的发展又对所服务的学科起着促进作用。 晶体结构分析是伦琴发现X-射线以后创站的最重要学科之一。它奠基于物理学的几项重要进展。其中包括1895年W. C. Roentgen发现X-射线，1912年M. von Laue发现晶体对X-射线的衍射，1927年C. J. Davisson和G. P. Thomson发现晶体对电子的衍射，以及1931年E. Ruska建造第一台电子显微镜。上述几项重大的物理学进展使人类掌握了在原子层次上研究物质内部结构的手段，它们分别获得1901、1914、1937和1986年的诺贝尔物理学奖。其中，1901年伦琴获得的诺贝尔奖还是历史上第一个诺贝尔物理奖。通过研究物质内部结构与性质的关系，晶体结构分析有力地促进了各相关学科的发展。晶体结构分析的发展，是一个不断完善自身和不断扩大应用的过程。诺贝尔将的年谱记录了晶体结构分析历史上的重大事件并展示了它与其他学科相互作用所产生的丰硕成果。 晶体结构分析的方法主要有两大类。这就是以X-射线衍射为代表的衍射分析方法和以电子显微术为代表的显微成像方法。电了显微成像也可以认为是两上相继的电子衍射过程。因此，可以说衍射分析是晶体结构分析的核心。用衍射分析方法测定晶体结构的理论依据，在于晶体结构同它的衍射效应之间存在着互为Fourier变换的关系。这里说的衍射效应，是指从晶体向各个方向发出的衍射的振幅和相位。从衍射实验可以记录下各个方向上衍射波的振幅。但是在目前以及可见的将来，还不容易找到有普遍意义的实用方法来记录由晶体发出的衍射波的相位。因此要想从衍射效应的Fourier变换解出晶体结构，必须先设法找回"丢失了的"相位。这就是晶体学中的"相位问题"，它一直是研究晶体结构分析方法的关键问题。 紧接着Laue发现X-射线衍射，Bragg父子 (W. H. Bragg和W. L. Bragg) 就迅速建立了用X-射线衍射方法测定晶体结构的实验手段和理论基础。这使人类得以定量地观测原子在晶体中的位置。为此他们两人同获1915年的诺贝尔物理学奖。晶体结构分析最初用于一些简单的无机化合物。对碱金属卤化物结构的研究导至W. L. Bragg提出原子半径的概念。不久Bragg又将晶体结构分析应用于研究硅酸盐以及金属和合金。硅酸盐晶体结构分析的工作为硅酸盐结构化学提供了最早的实验基础，而有关金属和合金的工作则作物理冶金、金属物理、以及相平衡图的研究推上了一个新的台阶，使有关工作深入到原子的层次。 晶体结构分析在研究无机化合物上取得成功，引起人们对有机物尤其是生命物质内部结构的兴趣。英国从二十年代中期就开始研究有机物晶体结构。但是过了十年多仍未见有重大的突破。原因是当时的分析技术和方法还很原始。于是迎来了三、四十年代晶体结构分析方法和技术大发展的时期。如前所述，晶体结构分析中所谓"相位问题"。早期的晶体结构分析用以解决相位问题的方法是所谓尝试法。其要点是：先根据已尼掌握的线索猜想出一个结构模型，再从这个模型计算出相应的一组理论衍射强度，然后同实验所犁衍射强度作比较并据此对模型进行修改。。上述步骤须经多次反复，直至理论和实验的衍射强度得以吻合。用这样的"方法"来测定晶体结构，说明科学试验却更像艺术创作。它显然适应不了测定复杂的晶体结构的需要。早在二十年代后期，英国的W. L. Bragg和J. M. Cork为解决相位问题分别提出了所谓重原子法和同晶型置换法。重原子法的大意是：假定晶体中含有少数原子序较大的原子，即所谓重原子，而且它们的位置是已知的，这时就可以计算出重原子对相位的贡献并以此代替由全体原子贡献的相位。用这样的相位配以由实验测得的衍射振幅就可以近似地计算出一幅代表晶体结构的电子密度图。同晶型置找法的要点则是如果能够制备出待测晶体的重原子衍生物，而且衍生物的晶体与母体晶体是"同晶型"这时如果已知重原子的位置，就可以根据母体和衍生物两者在衍射强度上的差异来推算相应的衍射相位。这两种方法后来在一系列有机物以及蛋白质的晶体结构分析中作出了关键性的贡献。但是它们的诞生后相当长的一段时间里并未发挥很大的作用。原因是它们都依赖于已知的重原子位置而当时还没有便确定重原子位置的方法。1934年，美国的A. L. Patterson提出用衍射振幅的平方为系数以计算Fourier级数，从而绕开相位问题。Patterson指出，这样一个级数是晶体中电子密度分布函数的自卷积，在一定的条件下可以从中提取出有关晶体中原子位置，首先是重原子位置的信息。这个用衍射振幅平方计算的Fourier级数后来被称作Patterson函数，相应的分析方法称作Patterson法。经过几年发展之后，Patterson法和以它为基础的重原子法、同晶型置换法等就成了X-射线单晶体结构分析中用以处理相位问题最有效的手段。再加上实验技术和结构精修技术的改进，晶体结构分析达到了一个机关报的不平并终于打开了有机物和生命物质的大宝藏。 美国L. Pauling领导的小组花了十几年的时间，测定了一系列的氨基酸和肽的晶体结构，从中总结出形成多肽链构型的基本原则并在1951年推断多肽链将形成a-螺旋构型或折叠层构型。这是通过总结小分子结构规律预言生物大分子结构特征的非常成功的范例。为此Pauling获得1954年的诺贝尔化学奖。英国D. Hodgkin领导小组测定了一系列重要的生物化学物质的晶体结构，其中包括青酶素和维生素 。她因此获得1964年的诺贝尔化学奖。美国W. N. Lipscomb研究硼烷结构化学的工作获得1975年的诺贝尔化学奖。所有这些获奖工作都是以晶体结构分析为研究手段。可以说，没有晶体结构分析本身在理论和技术上的长期积累，就不会有上面几个诺贝尔奖。 英国的J. D. Bernal早在三十年代中期就开始用X-射线衍射研究蛋白质的结构。但是真正取得进展是在W. L. Bragg主持Cavendish实验室之后。这里还有一段插曲。原来在E. Rutherford主持下，英国剑桥大学的Cavendish实验室是国际上原子物理学的研究中心。随着学科的发展、国力的变化、加之剑桥大学本身的局限，及至1938年W. L. Bragg接任时Cavendish的地位已开始下降。Bragg上任后果断地顺应了形势，主动放弃了"原子物理国际中心"的地位，改而抓住当时物理学上的两项新应用：X-射线衍射分析用于生物以及雷达技术用于天文学。这一举措使英国得以在创建分子生物和射电天文学上"领导世界新潮流"。 分子生物学发展史上具有划时代意义的发现中，有两项出自Cavendish实验室。第一项是1953年J. D. Watson和F. H. C. Crick根据X-射线衍射实验建立了脱氧核糖核酸 (DNA) 的双螺旋结构。它把遗传学的研究推进到分子的水平。这项工作获得了1962年的诺贝尔生理学和医学奖。另一项是用X-射线衍射分析方法测定肌红蛋白和血红蛋白晶体结构的工作。它始于三十年代，前后延续了二十多年并牵涉到为数众多的科学家。这两个蛋白质的晶体结构终于在1960年被测定出来。这项工作不仅首次揭示了生物大分子内部的立体结构，还为测定生物大分子晶体结构提供了一种沿用至今的有效方法--多对同晶型置换法。它以原有的同晶型置换法为基础，但是在实验技术和分析理论上都加入了崭新的内容。作为这项工作的代表人物，J. C. Kendrew和M. F. Perutz获得1962年的诺贝尔化学奖。看到成就的辉煌，不由得也想起探索的艰辛：1947年，战后的英国，科研经费拮据。为了给正在从事蛋白质晶体结构分析的J. C. Kendrew和M. F. Perutz寻求资助，W. L. Bragg找到英国医学研究委员分 (MRC)。他告诉MRC的主管："…如果能获得资助，我们的研究结果会有助于在分子层次上了解生命的运作。不过，即便如此，要想在医学上产生任何一点效益，大概还得有一段很长的时间"。MRC当时的主管承担了这一风险，建立了一个只包含Kendrew和Perutz两个人的MRC研究小组。这一慷慨的支持，过了十五年之后才开始得到回报。顺便说一句：那个MRC小组现在已经变成拥有上百名学者的、世界著名MRC分子生物学实验室。在Kendrew和Perutz两人之后由于测定蛋白质晶体结构而获诺贝尔奖的还有美国的J. Deisenhofer和德国的R. Huber和H. Michel。他们因测定了光合作用中心的三维结构而获得1988年诺贝尔化学奖。

这是荷兰Twente大学的P.Bergveld 教授近期的一篇综述报告。该文综述了离子敏感场效应晶体管从上个世纪开始研究到现在的总体情况，从原理到技术，从对过去的总结到未来30年的展望。总体上来说这是篇非常好的文章，希望大家喜欢！[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=25201]Thirty years of ISFETOLOGY：What happened in the past 30 years and what may happen in the next 30 years[/url]

作者：激光晶体编写组. 　书名：　激光晶体M. 出版社：上海人民出版社

近期，中国科学技术大学朱弘教授小组利用稳态强磁场实验装置电子自旋共振等测试系统，研究了压缩应变(La,Ba)MnO3薄膜中的磁晶各向异性，其研究结果近期发表于《应用物理学杂志》（Journal of Applied Physics）。 中国科学院强磁场科学中心的科学实验测试系统包括输运实验测试系统、磁性实验测试系统、磁光实验测试系统、极低温实验测试系统、高压实验测试系统和组合显微系统。朱弘小组此次实验就是利用磁性实验测试系统中的“电子顺磁共振谱仪”，进行了一系列研究。其实验结果表明，在Sr或Ca掺杂的锰氧化物铁磁薄膜中容易磁化轴沿拉伸应变方向。该工作利用转角铁磁共振技术，发现在Ba掺杂的薄膜中情况正相反，易磁化方向对应面内的压缩应变方向。实验得到面外共振位置高达12千奥斯特（kOe），表明除了形状各向异性外，磁晶各向异性非常可观，且是易面的。这种磁晶各向异性“异常”的表现反映了锰氧化物与Bethe-Slater曲线的物理内容相一致。(La,Ba)MnO3和Co、Ni相同，易磁化轴沿压缩方向；而另两种掺杂的锰氧化物(LaCa),(LaSr)和a-Fe一样表现相反。 强磁场科学中心成立于2008年4月30日，是国家发改委支持的“十一五”国家重大科学工程。中心的长远预设目标包括强磁场的产生、强磁场下的物性研究以及依托强磁场实验装置进行科学技术发明，其实验设施包括磁体装置和科学实验测试系统。2010年，部分磁体装置及测试系统建成，已开始先期投入试运行并陆续向用户开放，基本实现“边建设边运行”。 稳态强磁场实验装置项目建设总目标是建立40T级稳态混合磁体实验装置和系列不同用途的高功率水冷磁体、超导磁体实验装置，使我国的强磁场水平跻身于世界先进行列。目前四台超导磁体中的SM3与配套核磁共振谱仪完成联调，并已开展了多项结构生物学和药物学方面的研究，SM2已调试成功，正与组合显微测试系统SMA联调。磁体装置方面，强磁场中心现已成功研制出国内首台铌三锡管内电缆导体的超导磁体以及我国首台井式真空充气保护大型铌锡线圈热处理炉系统。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201208/W020120820347280715931.jpg

什么是"眼科晶体及其种类?（一）PMMA人工晶体 人们眼球内有一个能把平行光线曲折的组织结构叫晶体（前述），而且它能随人们意志随时变动屈光能力，使你看远看近都清楚。这种能力叫调节。当白内障手术时，要把病变混浊不透明的晶体摘除，术后要补足这种屈光的损失，以前用眼镜代替，后来科学家们制造了一种按病人所需类型不同的人造晶体，英文称Intraocular Lens（缩写为IOL），意思是眼球内的一个透镜，我国早期翻译为人工晶体。人工晶体的材料主要是PMMA（聚丙基丙烯酸甲酯），是通称的有机玻璃。 50年来的使用，仍然被认为是最理想的，相容性好，几乎不降解。数十年于眼内仍然保持完好的形态、光洁度、透明性、分辨率。由于PMMA质地偏硬， 80年代制造IOL时袢的材料用聚丙烯制做，后来发现仍然不如PMMA稳定，同时人们想出办法对PMMA进行处理，改变了分子排列序列，也能变软而富有弹性，所以近来的人工晶体光学部和袢是不同处理的PMMA，光学部直径一般为5.0；5．5；6．0；6．5；7．0mm，祥长12一13．5mm。　　（二）折叠式人工晶体 随着超声乳化手术的开展与普及，为了把人工晶体自很小切口植入，于1984年人们设计制造了可以折叠或卷曲的晶体，近十年来才得以应用并不断改进。现用可折叠式晶体的材料主要有：硅酮（Silicone）、水凝胶（Hydrogel）、丙烯酸（Acrylate）三种。这三种材料生物相容性都很好，光学部直径6．0mm，但可由3．2一4．0mm切口植入眼内。所以，植入折叠晶体者术后效果好。缺点是价格比普通晶体贵。　　（三）多焦人工晶体 人工晶体植入后，由于无调节力，看远清楚看近不清楚（老花现象），反之看近清楚看远需要近视镜补足，这是美中不足。为了克服此缺陷，30年来，人们研制应用过多焦人工晶体，其中主要分为二种类型：1、多区多焦型，有二区、三区、四区等，即把人工晶体分为中心区，周围环状区，各部位屈光度不同，一般差2.5D，形成二个焦点，一个看近，一个看远。此类晶体的缺点是远近视力受瞳孔大小、环境光线强弱的影响；2、衍射多焦型，此种晶体是根据Huygens光的波性理论为基础，在人工晶体后表面上刻了30条深2um的小槽，克服了分区多焦晶体受瞳孔大小变动的影响。但是上述二种晶体的共同缺点是必需将进入眼内光线的能量分为二部分，用一半看近，一半看远，远近都不十分清楚，可使视敏度受一定影响。所以，在临床上只有少数医师和患者应用，未成为主流。　　关于人工晶体植入的位置， Ride1y1949年的设计是后房型，因当时屈光力计算和预测所限及手术后巨大散光而陷入低谷。后来，人们试制并应用了前房型，虹膜面型及虹膜夹型，由于并发症多，效果差，80年代回到了当年的设想一一后房型。又经近几年改进，现在的人工晶体是囊袋内植入的后房型，即完全回到了“上帝”造人时给予的位置。 2。 隐形眼镜材料晶体类型 切口大小 特点 合资晶体 5.5mm PMMA材料,硬性不可折叠进口单片晶体 5.5mm PMMA材料,硬性不可折叠折叠晶体 2.8mm 灭烯酸酯,软性,可折叠,手术切口小,眼内固定良好.蓝光滤过晶体 2.8mm 可减少有害光线进入眼内,保护视网膜,可预防老年性黄斑变性 多焦点晶体 2.8mm 可提供远,中,近全程视力.减少验光,减少患者术后对眼镜的依赖 可调节晶体. 2.8mm 术后具有一定的调节预定力,达到调节看远看近的效果 有晶体眼屈光性晶体 保持了晶体的调节力预定, 对中高度近视预测性高.

原始行星盘被认为是恒星系统（包括我们的太阳系）前身的星际气体和尘埃云，它们大部分由无定形的硅酸盐颗粒组成。然而，在彗星和陨石（代表早期太阳系）中所发现的、可以在年轻恒星的光谱中找到踪迹的颗粒却包括大的晶体颗粒，它们一定在高于1000K的温度下经历了退火或凝固过程，尽管包裹它们的材料从未经过这样的加热。这一明显的异常一直是很多人讨论的问题，也是理论研究的课题。2009年5月14日的Nature杂志上发表的两篇论文也加入了这一讨论。Abraham等人报告了年轻的太阳类恒星EX Lupi的爆发光谱中的中红外特征，他们将这些特征归因于镁橄榄石晶体。这些特征在EX Lupi最近的爆发之前不存在，所以这可能是对一个天体中的晶体形成过程所作的第一个直接观测结果。由来自一次恒星爆发的热量所引发的退火反应，是以前没有对原始行星盘考虑过的一个晶体形成来源。Dejan Vinkovic提出了有可能产生晶体的另一个新机制：来自一个原始行星盘的红外光在理论上可将超过1微米大的颗粒从内盘中击出，在那里，它们被恒星辐射压力向外推，同时从盘上滑过。在达到一定的半径时，温度会太低，不能对具有一定大小和固体密度的颗粒产生足够大的红外辐射压力支持，因而这些颗粒会重新回到盘中。

晶体管毫伏表由输入保护电路、前置放大器、衰减放大器、放大器、表头指示放大电路、整流器、监视输出及电源组成。晶体管毫伏表输入保护电路用来保护该电路的场效应管。衰减控制器用来控制各档衰减的接通，使仪器在整个量程均能高精度地工作。整流器是将放大了的交流信号进行整流，整流后的直流电流再送到表头。 晶体管毫伏表的监视输出功能主要是来检测仪器本身的技术指标是否符合出厂时的要求，同时也可作放大器使用。