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上海交大激光等离子体教育部重点实验室入驻中国光学期刊网光电社区
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上海交大团队全电化学法制备钙钛矿太阳电池取得新进展

上海交大团队利用强激光在空气中激发可控的太赫兹辐射

基于相对论激光等离子体的强太赫兹辐射源研究

上海交大物理与天文系团队等离子体强光调制器研究获重要进展

上海交大科研团队“捕获”马约拉纳费米子

效率为20%具有优异宽光谱响应的硅纳微米结构高效太阳电池

杨小虎教授荣获2015年度上海市自然科学一等奖

引力波终被探测—爱因斯坦百年预言证实!

国家自然科学基金委“新型量子材料物理和器件”创新群体启动会召开

我系景益鹏教授当选中国科学院院士
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      激光等离子体教育部重点实验室(http://llp.sjtu.edu.cn)是我国唯一研究激光等离子体的专业实验室和人才培养基地。实验室定位于激光等离子体相关学科的基础和应用基础研究,逐步形成了从强激光系统研制到激光等离子体理论、设计和物理实验的完整研究体系。在基础研究层面,实验室致力于创建和开放可模拟大到高能天体、小到核内部的高能量密度实验室环境,探索极端物质状态下的科学未知;在应用研究层面,实验室着力于解决关乎国计民生的能源问题,为洁净能源技术的研发输送总体设计和关键技术,帮助解决其中的重大技术问题。实验室积极发展具有重大战略性、前瞻性、基础性的相关学科研究方向,设立了激光等离子体理论和数值模拟、激光等离子体物理实验、高功率激光技术,微纳制造与精密制靶四个主要研究方向。

      实验室目前有超过3000 m2的科研用房,正在新筹建6000 m2的专用实验大楼;已经具备超快电子成像系统、高功率飞秒激光系统、高能泵浦激光源、1.4Tflops高性能计算服务器等大型仪器设备,累计总价超过4000万元。

      实验室汇聚了激光等离子体物理、光学工程、微纳精密制造等方面的杰出人才,形成了国家重大专项研究基地、教育部IFSA联合研究中心和教育部创新团队。实验室现有主体核心成员近40名,其中院士3名、“千人计划”讲席教授1名、教育部长江特聘教授1名、国家杰出青年科学基金获得者4名、中科院百人计划获得者4名、教育部新世纪人才和上海市曙光学者近10名。特别需要指出的是,实验室努力提升国际化程度,积极引进外籍国际学术大师和科研骨干。

      实验室成员近5年在SCI收录的重要国际学术刊物上发表论文共约200篇,其中Physical Review Letters上发表论文10篇,Nature Physics 2篇,在Optics Letters、Optics Express、Physical Review等影响因子超过2.0的国际学术刊物上发表近100篇,专题综述论文3篇,在重要国际学术会议上做特邀报告30余次。6人次担任在美国、日本发行的本领域重要专业学术刊物的副主编或国际编委。在等离子体物理方面,获国际第三世界科学院TWAS物理奖、国家自然科学二等奖和中国科学院杰出成就奖;在强激光技术方面,获国家科技进步一等奖、军队科技进步一等奖和二等奖。

      实验室是激光等离子体相关学科对外国际合作与交流的重要窗口。实验室与英国卢瑟福实验室的激光中心、日本大阪大学激光聚变研究所、美国加州大学伯克利国家实验室(美国能源部实验室)、罗彻斯特大学强激光实验室、佛罗里大州立大学强磁场实验室、德国马普量子光学研究所等国际主要相关专业研究机构建立了长期、紧密的合作关系,首次在我国(和第三世界)成功举办了多个本领域的国际重要专业学术会议,代表我国在国际激光等离子体领域展示日益增强的影响力。

      作为我国激光等离子体唯一的专业实验室,作为激光等离子体相关专业的人才培养基地,作为我国激光等离子体相关学科对外国际合作与交流的重要窗口,实验室在科研和学科建设方面的努力和进步,必将促进我国激光等离子体事业的长期持续发展,为攀登强激光和等离子体物理新的科学高峰做出贡献。

      更多信息请参阅实验室主页: http://llp.sjtu.edu.cn


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  最新消息

发布时间:2017/3/18 15:27:24

近日,德国《先进功能材料》【Advanced Functional Materials 27, 1606156-(1-14) (2017), IF: 11.382】以封面内页论文形式报道了上海交通大学物理与天文学院/太阳能研究所沈文忠/刘洪研究组提出的全电化学法快速合成无需额外热退火的CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜,并成功制备高效且稳定的钙钛矿太阳电池的最新研究成果:“Fast and Controllable Electric-Field-Assisted Reactive Deposited Stable and Annealing-Free Perovskite toward Applicable High-Performance Solar Cells”。

最近几年,有机—无机杂化钙钛矿材料因为其在高效率太阳电池中的出色表现成为未来高效光伏领域的一颗闪亮的新星。钙钛矿薄膜的制备方法将直接影响所制备的太阳电池性能的好坏,实验证明,目前被广为接受的化学法已经可以制备出高质量的钙钛矿薄膜材料,然而其并不能解决合成过程中存在于薄膜质量、生长速度、体系复杂度和设备依赖性上的矛盾。

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发布时间:2016/12/22 19:29:10

  近期,上海交通大学激光等离子体教育部重点实验室/IFSA协同创新中心的博士生张喆林,陈燕萍特别副研究员、陈民特别研究员及盛政明教授等利用本实验室千赫兹激光装置,在空气中激发可控的强太赫兹辐射。相关研究成果发表在Physical Review Letters上,论文题目:Controllable Terahertz Radiation from a Linear-Dipole Array Formed by a Two-Color Laser Filament in Air。

  太赫兹(THz)波是位于中红外和微波之间的电磁辐射,是处于光学和电子学之间的尚未被广泛开发的频段,它在太赫兹遥感成像、太赫兹时域光谱、太赫兹非线性科学以及高能激光与物质相互作用诊断等方面有着巨大的应用价值。利用双色激光场在空气中激发等离子体丝产生的宽带、强太赫兹辐射源可以避免太赫兹波在空气中传输时被水分子吸收的问题,在近几年受到了广泛关注。其产生的微观物理机制目前主要由离化电流模型和非线性四波混频模型描述。之前的大量研究表明,这种太赫兹辐射源是一种单周期的宽带脉冲。而实现对这种辐射脉冲各参数的精密操控,包括辐射角分布、载波包络相位、脉冲能量等,对其广泛应用是至关重要的。

  盛政明科研团队利用千赫兹激光装置,通过对双色激光场在空气中激发的等离子体光丝长度以及泵浦双色激光的相对相位差的调控,成功实现了对辐射的单周期太赫兹脉冲的载波包络相位、空间分布以及峰值强度等参数的有效调控。理论上提出了“线性偶极阵列”宏观模型,在该理论模型中长光丝中各个部分均被视为独立的太赫兹辐射点源,远场探测到的太赫兹信号是这些点源阵列辐射的相干叠加,这是解释长光丝下太赫兹辐射产生的关键。该模型很好地解释了实验观测,为产生可控太赫兹辐射奠定了基础。

  本工作得到了国家科技部重点基础研究发展计划(No. 2014CB339801)、国家自然科学基金项目(No. 11474202 and No. 11421064)的资助。... 阅读全文 ... 

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发布时间:2016/7/23 11:19:36

  太赫兹(THz)辐射位于中红外和微波辐射之间,由于其单光子能量低和谱“指纹性”等独特优势,在材料科学、生物医疗和国防安全等领域具有重要应用。然而大能量太赫兹辐射源的缺乏是限制太赫兹科学发展的关键瓶颈问题之一。等离子体能够承受任意光强的泵浦,可以克服光整流等传统太赫兹产生方法中光学元件的损伤问题。目前国际上基于激光-等离子体相互作用的太赫兹辐射研究主要集中在双色激光泵浦空气光丝方案,由于等离子体对激光的散焦效应,光丝内光强被钳制在1015-16W/cm2以下。

  超强激光的峰值功率可达百太瓦(1012W)甚至拍瓦(1015W)水平,聚焦光强超过1018W/cm2,进入了相对论非线性范畴(电子可被光场加速至接近光速)。为了充分发挥相对论激光的优势,上海交通大学物理与天文系激光等离子体实验室张杰院士、盛政明教授等人与中国科学院物理研究所光物理重点实验室李玉同研究员组成的研究团队对相对论激光-固体靶相互作用产生太赫兹辐射的新途径进行了十余年的探索,取得了一系列开创性结果。在前期工作中,该团队研究了靶前的太赫兹辐射,提出了基于小尺度预等离子体的靶面超热电子瞬态电流辐射机制[Appl. Phys. Lett. 100, 254101 (2012), Opt. Express 24, 4010 (2016)]以及基于大尺度预等离子体的电子等离子体波模式转换机制[Phys. Rev. Lett. 114, 255001 (2015)],并成功进行了实验演示。

  最近,该团队廖国前、远晓辉等人利用上海交通大学激光等离子体教育部实验室200TW激光装置,将研究范围拓展到在固体靶后的太赫兹辐射产生。在相对论飞秒激光与固体薄膜靶作用中,在靶后产生了单发能量近400微焦的太赫兹脉冲,这已与大型加速器产生的太赫兹脉冲能量相当。太赫兹辐射产生的物理图像为:相对论激光与等离子体相互作用产生了大量前向超热电子,这些电子从靶后表面逃逸到真空中时,会激发渡越辐射。由于电子束的脉冲时长为几十飞秒到皮秒量级,所以相干辐射波长在太赫兹波段(图1)。实验研究了小尺寸金属靶、金属-聚乙烯(PE)复合靶、聚乙烯靶等不同靶型的渡越辐射,实验结果完全验证了这一产生机制。实验中还同时观测了靶后鞘层场加速产生的离子束特性,发现离子束与太赫兹辐射呈现非同步的变化规律,这表明在该实  >> ... 阅读全文 ... 

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发布时间:2016/7/23 11:16:07

  近日,上海交通大学物理与天文系於陆勒、盛政明以及合作者提出了一种基于等离子体介质的超快全光调制器,能够快速地调制强光的频谱和时空特性的方法,相关研究成果近期发表在Nature Communications [Lu-Le Yu et al., Nat. Commun. 7, 11893 (2016)]上,论文题目为:“Plasma optical modulators for intense lasers”。

  强激光与物质的作用的效应非常依赖于激光场的时空特性,因此调控强激光脉冲的时空特性就可以在很大程度上调控强激光与物质的相互作用,这对很多应用极为重要。当激光光强大于一定幅度时,普通物质被光场电离后形成等离子体。这时强激光与物质的作用就变成了激光与等离子体的作用。由于等离子体没有激光损伤阈值、可以通过塑造一定的时空密度结构,使其成为一种新型的独一无二的光学介质,用于对强激光进行调控。目前人们已经提出或者利用等离子体反射镜、等离子体光栅、等离子体透镜、等离子体通道、等离子体拉曼放大器等来操控强激光脉冲,但这些都难以用来实现对强光的频谱进行深度调制。传统的光调制器是高速光通信和集成光学的关键器件,被广泛用来实现对光信号的振幅、频率、相位和偏振状态的调制。但这类调制器的调制速度目前仅限于100GHz量级(相应地调制频谱较窄),而且光损伤阈值很低,例如最新的掺氧化镁铌酸锂电光调制器能承受的最大激光强度在102Wcm-2量级,难以用来对强光进行调制。

  最近,激光等离子体教育部重点实验室/IFSA协同创新中心的於陆勒、盛政明及合作者在等离子体强光调制器研究上取得重要突破,研究团队先用一束具有弱相对论光强的超短飞秒激光脉冲在亚毫米尺度的稀薄气体中激发起一种电子等离子体波(类似于船在水中航行时留下的尾迹)。该等离子体波跟随激光脉冲以接近真空中光速的相速度传播,其特征振荡频率在THz量级。当另外一束有一定时间延迟的、同向传播的皮秒信号脉冲传输到等离子体波区域时,它的振幅和频率能够快速  >> ... 阅读全文 ... 

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发布时间:2016/6/26 20:18:28

  近日,上海交通大学科研团队在实验室里成功捕捉到了一种物理学家寻找多年的神秘粒子——马约拉纳费米子。这种粒子既是困扰物理学界80多年的正反粒子同体 的特殊费米子,也是未来制造量子计算机的可能候选对象。美国东部时间6月21日(北京时间6月22日),国际顶级物理学刊物《物理评论快报》 (Physical Review Letters)在线发表了上海交通大学贾金锋教授及其合作者的论文:“Majorana Zero Mode Detected with Spin Selective Andreev Reflection inthe Vortex of a Topological Superconductor”。

  通过巧妙的实验设计,贾金锋研究团队率先观测到了在涡旋中的马约拉纳费米子的踪迹。在过去的80年里,粒子物理学家一直在搜寻马约拉纳费米子,这次中国科学家成功“探测”到了它的踪迹,也许离人类跨入量子计算时代的梦想会迈进一大步。

揭开困扰物理学界80年的神秘粒子“面纱”

  在物理学领域,科学家把构成物质的最小、最基本的单位叫做“基本粒子”,它们是在不改变物质属性前提下的最小体积物质,也是构成各种各样物质的原材料。在粒子世界里,住着两大家族:费米子家族(如电子、质子)和玻色子家族(如光子、介子),它们分别以物理学家费米和玻色的名字命名。一般认为,每一种粒子都有它的反粒子,费米子和它的反粒子就像一对长相一模一样,但脾气完全相反的双胞胎兄弟,两兄弟一见面就“大打出手”,产生的能量甚至会让它们瞬间湮灭。

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发布时间:2016/5/24 18:50:24

  最近,《先进功能材料》【Advanced Functional Materials 26, 1892-1898 (2016) IF: 11.805】报道了上海交通大学物理与天文系/太阳能研究所沈文忠教授研究组在高效硅纳米结构太阳电池方面的最新研究成果。

  由于理想的陷光和几乎不依赖角度的减反特性,硅纳米结构在太阳电池器件方面更是得到广泛关注和研究。然而,硅纳米结构具有较大的比表面积,其表面悬挂键和缺陷态密度很高,器件电学性能会受到大的表面复合速率影响。这种影响若处理不当,将大大超过硅纳米结构带来的光学增益,使得器件整体性能反而下降。要进一步提升硅纳米结构阵列太阳电池输出性能,需要对硅纳米结构进行形貌优化、表面钝化以及电池器件的综合光电管理等,以提高器件的光电性能,优化器件在各个波段上的光谱响应,最终实现光电转换效率的提升。

  沈文忠教授研究团队设计并制备了一种大面积(156×156mm2)新型高效太阳电池—硅纳微米复合结构太阳电池,其中在电池的正面引入硅纳微米陷光结构,在电池背面引入背钝化结构,并对正、背面同时实施PECVD-SiO2/SiNx叠层钝化。这种器件结构的优势是同时保证了正面(短波)和背面(长波)的优异光电性能。在短波光谱响应方面,相比于传统微米金字塔太阳电池,硅纳微米结构的短波段减反射性能更优;通过在正面实施SiO2/SiNx叠层钝化,使得正面电学特性得到大大改善,这种正面的光电性能优化保证了电池良好短波光谱响应。在长波光谱响应方面,背面SiO2/SiNx叠层钝化介质膜的引入大大提高了长波内背反射率和降低了背表面复合速率,这种背面光电性能提高保证了电池器件优异的长波段光谱响应。得益于以上两点,硅纳微米结构太阳电池的优异宽光谱响应得以实现。最后,经第三方测试认证(TÜV莱茵),最优的电池结果为:效率20.0%,开路电压0.653V,短路电流达到9.484A(短路电流密度39.0mA/cm2)。这种硅纳微米结构高效太阳电池所采用的制备工艺完全同现有产  >> ... 阅读全文 ... 

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发布时间:2016/5/24 18:47:42

  上海市科学技术奖励大会于4月18日下午在上海市展览中心隆重举行,表彰为上海科技创新事业和经济社会发展作出突出贡献的科技工作者。共授奖300余项,其中上海市自然科学奖31项,上海交通大学物理与天文系天文与天体物理研究中心杨小虎教授荣获上海市自然科学一等奖(获奖项目名称:探索暗物质晕中的星系形成和演化)。

  
图1:上海市奖励大会授奖现场

  星系的形成和演化是当前宇宙学和天体物理领域的最前沿课题之一,杨小虎教授的研究团队,从理论和观测两个方面出发,着力建立可靠的暗晕和星系的链接。这些链接无论是在量化星系形成的物理机制还是可靠分析宇宙大尺度结构、从事精确宇宙学的研究中形成的物理机制还是可靠分析宇宙大尺度结构、从事精确宇宙学的研究中都有极其重要的价值。结合结构形成的暗晕模型和大型星系红移巡天观测数据,杨小虎教授创建了星系形成的条件光度函数模型、创建了自适应的星系群寻找方法、建立了暗晕条件质量函数的演化模型、提出了研究星系形成的ELUCID计划等;获得了多项原创性成果。代表性工作如:

  1)创立了基于暗晕的自适应星系群寻找方法;并成功应用于美国斯隆数字巡天SDSS,构建并向国际同行公开释放了理想的星系群表;该群表被国际同行称为“暗晕天图”;已被国外32个研究团组采用。

  
图2:构建的星系群表(暗晕天图)切片

  2)首次实测了星系条件光度、恒星质量函数等。该系列测量结果将传统星系形成模型的整体检验分解为对其各个环节的检验,已被国际同行广泛应用于改进星系形成和演化模型。

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发布时间:2016/3/4 10:03:19

  Version 30 Jan 2016, LIGO Document LIGO-L1600011-v5

  Common Language In All Press Releases

  GRAVITATIONAL WAVES DETECTED 100 YEARS AFTER EINSTEIN’S PREDICTION

  LIGO Opens New Window on the Universe with Observation of Gravitational Waves from Colliding Black Holes

  LIGO探测到双黑洞碰撞产生的引力波,打开了一扇观察宇宙的新窗口

  For the first time, scientists have observed ripples in the fabric of spacetime called gravitational waves, arriving at the earth from a cataclysmic event in the distant universe. This confirms a major prediction of Albert Einstein’s 1915 general theory of relativity and opens an unprecedented new window onto the cosmos.

  有史以来,科学家第一次观测到了时空纤维中的涟漪——引力波,这一来自遥远宇宙的灾变性事件所产生的信号。这一探测证实了阿尔伯特·爱因斯坦在1915年的广义相对论的一个重要预言,并打开了一扇前所未有的探索宇宙的新窗口

  Gravitational waves carry information about their dramatic origins and about the nat  >> ... 阅读全文 ... 

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发布时间:2016/1/5 18:03:12

  12月21日,由物理与天文系贾金锋教授负责的国家自然科学基金委“新型量子材料物理和器件”创新研究群体启动会在上海交通大学顺利召开。国家自然科学基金委物理科学一处处长张守著、副处长倪培根,上海交通大学校长张杰、科研院常务副院长关新平、科研院计划项目办主任刘萍,以及物理与天文系主任王孝群等出席了会议。

  会上,张杰校长代表上海交通大学致欢迎辞,他简要回顾了该团队的发展历程,并对该团队近年来取得的多项成果和荣誉给予了充分肯定。

  团队骨干成员钱冬教授从大带隙二维拓扑绝缘体、人工拓扑超导体和马约拉纳费米子以及二维新型超导体三个方面向与会专家和领导汇报了该群体过去几年的主要成果。创新群体负责人贾金锋教授从科学问题、学术目标、仪器建设、人才培养等几个方面介绍了未来几年的工作计划。随后,出席会议的领导和专家与该创新群体的成员进行了深入的交流讨论。

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  自然科学基金委张守著处长做总结发言,他指出,由贾金锋、钱冬、刘灿华、罗卫东、李耀义、刘荧组成的“新型量子材料物理和器件”创新研究群体年龄结构合理、科研实力雄厚、在拓扑超导体和马约拉纳费米子研究领域做出了世界领先成果,并希望该团队在保持科研优势的同时,帮助更多青年科研人员快速成长,形成具有良性循环的学术梯队。

  会后,有关专家和领导共同参观了贾金锋教授实验室和刘荧教授实验室,并希望实验室能够产生新的世界级研究成果,培养更多的优秀博士毕业生。

来源:上海交大物理与天文系

 

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发布时间:2015/12/20 13:27:42

  中国科学院于12月7日正式公布2015年院士增选结果,我系景益鹏教授当选中国科学院院士。

  景益鹏,天体物理学家。上海交通大学讲席教授。1964年1月9日出生于浙江省绍兴市,籍贯浙江慈溪人。1984年毕业于原杭州大学(后并入浙江大学),1991年在意大利高等研究生院获硕士学位,1992年在该校获博士学位。1993年至1999年,景益鹏分别在美国亚利桑那大学、德国马普天体物理研究所和日本东京大学做博士后研究。1998年景益鹏入选中国科学院“百人计划”,2000年回国之后,他迅速组建上海天文台德国马普青年伙伴小组,主要从事星系形成与演化的大规模数值模拟和演化模型研究,是当时上海天文台最为活跃的天体物理研究小组之一。

  2012年,景益鹏加盟了上海交通大学物理系。景益鹏表示,天文学不是一个脱离其他专业的学科,天文只有与其他学科交叉发展,才能有更多的突破。 2013年6月,在景益鹏和交大相关领导的推动下,上海交通大学宣布将物理系升格为“物理与天文系”,景益鹏任物理与天文系天文与天体物理研究中心主任,他说“我们中心的研究方向就是要解密‘宇宙之问’,绘制宇宙地图,通过研究了解宇宙的结构,宇宙中的物质成分和演化过程”。景益鹏有21篇高水平论文引用次数超过100次,标志着他领衔的研究和上海交大的天文学研究已经处于国际领先的位置。由于在教学科研方面的出色成就,景益鹏先后担任了973项目首席科学家、基金委创新群体项目负责人、973项目专家组成员等,主持国家自然科学基金、杰出青年基金、中科院重要方向性项目等科研任务,并负责基金委“十一五”天文发展规划工作,还获得了国家自然科学二等奖、上海市科技进步一等奖、中国青年科技奖、上海市科技精英、上海市劳动模范等科学奖励和荣誉称号。

  景益鹏对上海交大天体物理的发展充满信心。他说,近年来天文学的重要发现层出不穷,诺贝尔物理奖也多次颁给天体物理专业,暗物质、暗能量、系外行星系统等天文观测成果极大地丰富了人类对宇宙物理世界的认识,天文学与物理学的交融势在必行。

  谈到上海交通大学天文与天体物理研究中心的未来发展方向,景益鹏非常明确地指出了三个目标:宇宙新模拟演示,与日本、美国合作的大型星系观测项目 P  >> ... 阅读全文 ... 

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发布时间:2015/12/20 13:27:18

  2015年12月16日,第六届“上海市青少年科技创新市长奖”颁奖仪式在科学会堂成功举办。评委会经过初审和复审,媒体公示,并经过终审答辩,最终确定了物理与天文系鲍曼等10名“上海市青少年科技创新市长奖”获得者。

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  鲍曼现为我系直博三年级的学生,目前已在国际核物理顶级期刊Physical Review C上发表(或接收)10篇SCI。她研究的“核子分离能公式的改进及GK关系新特征的发现与解释”曾获第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛数理组唯一的特等奖。

  “上海市青少年科技创新市长奖”是由团市委、市教委、市科委、市科协和市学联等单位共同组织的具有导向性、示范性和群众性的科技创新奖项,每两年一次。本届评选活动于2015年3月正式启动,从全市各中小学、高校以及企事业单位的众多候选人中评出了10名获奖者和9名提名奖获得者。

  来源及:上海交大物理与天文系

 

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发布时间:2015/12/20 13:26:01

  时间旅行能不能成为现实?我们的宇宙最终将何去何从?当科学与艺术相遇,又会产生出怎样的火花?近日,由上海交通大学和上海市科学技术协会共同主办的“2015年引力与广义相对论国际科学研讨会暨李政道科学与艺术作品展”在上海交通大学李政道图书馆举行。

  活动当日,上海交大校长张杰致欢迎词,著名数学家丘成桐等国际知名学者围绕引力与广义相对论作学术报告,著名画家、清华大学美术学院院长鲁晓波受邀 为本次活动创作的主题画作也正式揭幕。来自世界各地艺术家和上海交大校内的28件艺术作品亮相本次科学与艺术作品展,为大家演绎了一个艺术与科学相互交融 的神秘世界。本次研讨会与科艺作品展也是上海交通大学120周年校庆系列活动中的重要学术活动,使学校在浓厚的科学精神和人文气息中迎接百廿校庆。

  科学与艺术相遇,奥秘与奥秘间隐有通途

  2013 年,李政道先生在上海交通大学设立李政道科学与艺术讲座基金,用以支持以科学题材为主题、全国性的艺术创作比赛及展览。科学研讨会与科艺作 品展相辅相成,这源于李政道先生创见地提出的“科艺结合”的理念。李政道先生曾提出“物艺相通”(后称“科艺相通”)这一概念,认为“艺术与科学是硬币的 两面,它们源于人类活动最高尚的部分,都追求着深刻性、普遍性、永恒和富有意义。”并邀请吴作人、李可染、黄胄、华君武、袁运甫、吴冠中等中国顶尖艺术家 共同探讨科学话题,进行艺术创作,诞生了一批震惊科、艺两界的艺术精品。

  如今,科艺结合的理念已深入人心,艺术家从科学之光中寻找灵感,涌现了一批浸润科学思想的艺术佳作,为艺术创作添上一笔浓墨重彩  >> ... 阅读全文 ... 

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发布时间:2015/12/20 13:19:32

  12月3日,物理与天文系研究生一行10人在就业负责人鲁佳铭老师的带领下前往上海凯世通半导体有限公司参观交流。上海凯世通半导体有限公司创始人陈炯、洪俊华、人事主管施凤艳等热情接待了交大师生。

  首先,同学们听取了公司的最新成果与公司的创新理念报告,了解了公司的发展过程和理念。上海凯世通半导体有限公司成立于2009年4月,由中组部“千人计划”入选获得者及国家特聘专家——陈炯博士为首的五位世界一流离子注入设备专家创立,经过不断探索,成为继美国瓦里安公司之后的世界上第二家成功开发出太阳能离子注入机的公司。

  陈炯从一位物理学博士的角度与同学们进行交流,就半导体行业的发展、物理学在工业领域的应用等多方面与到场学生进行深入探讨和互动,让同学们更深入的了解了公司和行业。

  最后,同学们在洪俊华的带领下进入公司的工厂进行实地参观,对于太阳能离子注入机和AMOLED离子注入机有了更为清晰和直观的认识。

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  本次活动为物理学子搭建了与高新技术产业和创业型公司面对面交流的平台,坚定了同学们从事物理学研究的信心,旨在帮助物理学子更好的规划自己的未来,力争为科技进步做贡献。

  来源:上海交大物理系

 

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发布时间:2015/12/20 13:17:52

  第十一届中国太阳级硅及光伏发电研讨会(11th CSPV)于2015年11月26-28日在浙江杭州隆重召开。会议由中国可再生能源学会(产业工作委员会)、上海交通大学(太阳能研究所)、浙江大学(硅材料国家重点实验室)、中山大学(太阳能系统研究所)和上海市太阳能学会联合主办,是我国硅材料及光伏发电领域最重要的学术会议。11th CSPV由杭州福斯特光伏材料股份有限公司承办;浙江正泰新能源开发有限公司、四川东材科技集团股份有限公司、上海清洁能源科技研究中心三家单位共同协办。

  CSPV 大会主席、国务院参事、中国可再生能源学会理事长石定寰;大会主席、中国可再能源学会副理事长朱俊生;大会副主席、中国可再生能源学会常务理事吴达成;大会副主席、浙江大学硅材料国家重点实验室杨德仁教授;国家科技部高新技术司能源处郑方能处长、中国光伏行业协会王勃华秘书长、中国可再生能源学会光电专业委员会吕芳秘书长、东道主杭州福斯特光伏材料股份有限公司林建华董事长以及国内外各大院校和科研机构专家、光伏行业知名企业领导及技术精英、协办单位领导和上海、浙江兄弟协会领导等700多位代表出席了本次会议。CSPV大会副主席兼秘书长、上海交通大学太阳能研究所所长、上海市太阳能学会理事长沈文忠教授主持大会开幕式。

  本次会议持续三天,大会延续历届会议六大主题:晶硅材料制备技术、硅片加工和装备;高效晶硅电池和组件制造技术;薄膜太阳电池和新型电池技术;光伏发电系统与应用;光伏辅材辅料技术与应用;太阳能光伏测试技术和产业标准。据大会秘书长沈文忠教授介绍,本届会议共收到论文 250余篇,精心设置12个特色专题。12个特色专题(冠名单位)分别是:单晶硅技术与应用(乐叶光伏科技有限公司)、高效异质结太阳电池  >> ... 阅读全文 ... 

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发布时间:2015/11/29 11:01:14

  11月20日,第十四届“挑战杯“全国大学生课外学术科技作品竞赛决赛在广州落幕。上海交通大学6件终审决赛作品,共2项获特等奖,3项获一等奖,1项获二等奖,最终以总分450分实现“挑战杯”三联冠,与清华大学、南京理工大学共同捧杯。

  物理与天文系参赛作品“钕钡铜氧薄膜籽晶过热性能提升及其应用于超导晶体制备的研究”获得数理组全国一等奖,助力交大三联冠,同时也书写了物理与天文系蝉联三年获得数理组第一的辉煌。此次挑战杯数理组未设特等奖,上海交通大学物理与天文系参赛作品与清华大学并列第一。

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  材料科学与工程学院F12级李昊辰、F13级樊文硕,物理与天文系F14级朱奕砂共同组队,夺得挑战杯数理组第一名,本次参赛队指导老师是物理与天文系“长江学者”姚忻教授。申报人李昊辰作为第一作者在国际主流期刊Cryst. Growth Des. 上发表文章。

  本次参赛作品围绕高温超导薄膜过热这一特殊的物理现象为核心,对影响钕钡铜氧薄膜籽晶过热性能的本质因素进行了研究,并对比研究了不同籽晶诱导生长模式对过热性能与超导晶体性能的影响。在应用上,采用上述高过热性能薄膜与籽晶诱导生长模式,制备高品质的铁掺杂钇钡铜氧单晶,为超导机理研究提供样品,制备较难生长的具有高熔点的高温超导钕钡铜氧块材,为高温超导应用提供晶体。

  继物理与天文系高飞凭借作品《XENON100暗物质探测实验中的杂质光电离信号及其鉴别方法研究》、鲍曼凭借作品《核子分离能公式的改进以及GK关系新特征的发现与解释》分别夺得2011年第十二届、2013年第十三届挑战杯挑战杯数理组特等奖,上海交通大学在这次挑战杯创  >> ... 阅读全文 ... 

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发布时间:2015/11/4 20:48:34

  近日,美国物理学会(American Physics Society)宣布将2016年度赫尔曼•费什巴赫理论核物理奖(Herman Feshbach Prize in Theoretical Nuclear Physics)授予上海交通大学鸿文讲席教授季向东,以表彰他在量子色动力学的框架下提出描述核子结构的新方法,以及展示如何通过实验探测核子特性等方面的开创性工作。这项工作不仅从理论上解释了核子结构的机理,而且极大地推动了世界范围内实验核物理的前沿研究。

  赫尔曼•费什巴赫理论核物理奖由美国物理学会设立于2014年,每年颁发一次,以表彰和鼓励理论核物理领域的突出研究成果,是目前国际上这个领域的最高奖。该奖项由美国物理学会核物理分会以及麻省理工学院著名教授、美国科学院院士赫尔曼•费什巴赫的亲朋支持设立,以纪念赫尔曼•费什巴赫对理论物理做出的杰出贡献。前两届该奖项分别授予了麻省理工学院教授John W. Negele和布鲁克林国家实验室资深科学家Larry Mcleran。

  季向东是上海交通大学鸿文讲席教授、上海交通大学粒子与核物理研究所所长,中国锦屏地下实验室暗物质和无中微子双贝塔衰变探测实验项目PandaX的负责人。季向东教授先后在加州理工、麻省理工和马里兰大学工作,在粒子物理与核物理的前沿理论研究方面取得了一系列有重要国际影响的研究成果。 他曾在2014年获得德国洪堡基金会的研究奖和2015年度美国杰弗森科学协会的杰出核物理学家奖。他将在2016年4月的美国物理学会的年会上正式领奖并做专题邀请报告。

  来源:上海交通大学物理系

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发布时间:2015/10/13 19:06:51

  10月6日,瑞典皇家科学院宣布将2015年诺贝尔物理学奖授予日本科学家梶田隆章和加拿大科学家阿瑟·麦克唐纳,以表彰他们在发现中微子振荡方面所作的贡献。这是自88年以来,中微子领域研究第四次获得诺贝尔物理学奖的青睐。中微子振荡的发现为何能获得2015年诺贝尔物理奖?中微子具有很多哪些奇特性质?中国的中微子实验取得哪些成果和最新进展?

  季向东教授(资料图)

  刘江来特别研究员(资料图)

  对中微子的研究是近几十年来物理研究的重大前沿方向之一,然而其实验研究却是相当困难。10月8日晚六点,来自上海交通大学的两位权威专家,上海交大粒子物理宇宙学研究所所长、鸿文讲席教授季向东和副所长刘江来特别研究员来到交大闵行校区物理楼,为交大学子解读中微子研究成果和最新进展,中微子在我们认识微观世界本质过程中所到什么作用,以及两位科学家从事的中微子振荡研究为何有资格获得今年的诺奖。

  无处不在的“幽灵粒子”源于不确定的假说

  人类其实生活在一个中微子充斥其间的世界。它是整个宇宙中数量第二多的粒子,仅次于光子。每一秒,都会有无数的中微子穿过我们的身体,而我们无视、无知、无觉。它是名副其实的“幽灵粒子”,以接近光的速度自由  >> ... 阅读全文 ... 

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发布时间:2015/10/13 19:03:43

  近日,上海交通大学物理与天文系王宇杰研究组在《自然-通讯》[Nat. Commun., 6, 8409 (2015)]杂志上发表了题为“Structural origin of hard-sphere glass transition in granular packing system”的论文。通过研究硬球玻璃的模型体系---颗粒体系,揭示玻璃化转变可能是一种特殊的结构相变。

  液体在快速降温时会避免结晶而形成过冷液体,其间伴随着粘滞系数快速增加十几个数量级,最终发生玻璃化转变,形成玻璃态。玻璃化转变问题是凝聚态物理中最重要的问题之一。诺贝尔物理学奖获得者,普林斯顿大学P.W.Anderson在1995年写到“The deepest and most interesting unsolved problem in solid state theory is probably the theory of the nature of glass and glass transition.”玻璃化转变问题也是Science杂志在2005年列举的125个尚未解决的重大科学问题之一。

  关于玻璃化转变的机理存在非常多的理论,迄今没有公认的解答。传统意义上,玻璃化转变温度的高低与体系的降温速度有关,因此一般使用转变来表明其不是一个严格定义的热力学相变。过去二十几年的研究发现在玻璃化转变温度附近会有动力学的协同效应(dynamic heterogeneity)的出现,表明玻璃化转变可能是一种动力学相变。但另一方面,在转变温度附近一些热力学量存在着一定程度的跃变,而且体系的弛豫时间和位形熵满足经验的Adam-Gibbs关系,这又暗示着玻璃化转变与普通的热力学相变存在一定联系。玻璃化转变是否是热力学相变,其是否是类似于晶体结晶过程是一个结构相变一直是困扰凝聚态物理研究的一个核心问题。

  颗粒体系是研究玻璃化转变问题的一个重要的模型体系,在玻璃研究尤其是金属玻璃体系中有很重要的影响。事实上,早在上世纪六十年代,著名的英国科学家J.D. Bernal就率先利用球形颗粒堆积来模拟液体和玻璃结构,并且深刻地洞见了其中的联系(图1)。不同于基于分子原子玻璃体系的实验研究,宏观模型体系具有非常类似的物理过程,但是由于其  >> ... 阅读全文 ... 

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发布时间:2015/10/8 21:41:18

  2015年10月6日,诺贝尔物理学奖在瑞典揭晓,日本科学家梶田隆章和加拿大科学家阿瑟·麦克唐纳因通过中微子振荡发现中微子有质量这一研究获奖。

  中微子,属于构成物质世界的基本粒子,中微子是宇宙中的最基本粒子之一,以接近光速运动。它不带电,可自由穿过地球,与其他物质的相互作用十分微弱,被称为宇宙间的“隐身人”。按照粒子物理标准模型的预测,中微子没有质量,也不会发生振荡。而两位获奖科学家的实验证明了中微子振荡现象,揭示出中微子无论多小都具有质量,揭开了中微子的谜团,这是粒子物理学的历史性发现,对粒子物理学影响深远。

  根据粒子物理学的标准模型,中微子有三种类型,即电中微子、μ中微子和τ中微子,后两者更重,但寿命也更短暂。太阳的中微子形成过程主要形成电中微子。1960年代,物理学家们计算发现,来自太阳的中微子出现了失踪,大约三分之二的中微子不见了。科学家猜测,如果电中微子在传播过程中受到影响,转化为μ中微子和τ中微子,那么就可以解释为什么来自太阳的中微子会出现失踪。而后,来自日本超级神冈中微子探测器的科学家梶田隆章和来自萨德伯里中微子观测站的科学家阿瑟·麦克唐纳通过实验证明中微子确实在抵达探测器前发生了状态改变,成功解释了中微子失踪之谜。

  发现了中微子的振荡和质量,表明粒子物理的标准模型仍有待扩展,而这也将为未来粒子物理的发展指出更多的方向。

  参考链接:http://scitech.people.com.cn/n/2015/1008/c1007-27670818.html

  来源:上海交大物理系

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发布时间:2015/10/5 21:22:09

  2015年9月24日,中国科学院院士、激光等离子体物理学家、上海交通大学校长张杰,在美国西雅图被美国核物理学会授予2015年度爱德华·泰勒奖,以表彰他及他所带领的团队在快点火激光聚变研究和在强激光实验室天体物理研究上的重要贡献。这是我国科学家首次荣获激光聚变领域的国际最高奖项,为我国的相关研究赢得了荣誉。

  颁奖礼上,张杰对他先后在牛津大学、中科院物理所和上海交通大学的三个研究团队的同事致谢,并在最后感谢自己的父母。9月25日,张杰在大会上做泰勒奖特邀主题报告,和与会同仁分享了他所从事的激光等离子体研究。

  爱德华·泰勒奖是美国核物理学会设立的以“氢弹之父”爱德华·泰勒命名的核聚变能源领域最高奖项,每两年在国际惯性聚变科学与应用大会上颁发,每次授予两名杰出科学家,奖励他们在运用激光和粒子束产生高温高强物质来进行科学研究及可控热核聚变上的前沿研究和领导力。

  在地球上创造“微型太阳”

  数十年来,全球科学家一直梦想着在地球实验室里实现太阳的聚变反应,以获得取之不尽的清洁能源。相比当前人类采用的裂变式的核能,聚变反应更加高效,而且几乎不会带来放射性污染等环境问题。聚变燃料可直接取自海水中富含的氚和氘,如果每升海水中所蕴含的氘和氚发生完全的聚变反应,能产生相当于 300升汽油燃烧时释放的能量。以此推算,根据目前世界能源消耗水平和海水存量,聚变能可供人类使用数亿年,甚至数十亿年,因此,聚变能被看作人类的终极能源。

  然而如何控制聚变反应,实现持续的能量净输出,则是科学界一直聚焦的重大科学问题。激光聚变是实现受控核聚变的一种途径。为了实现核燃料的  >> ... 阅读全文 ... 

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