香港科技大学理论物理学家解开「伊辛超导体」特性之谜
香港科技大学(科大)物理学系助理教授罗锦团的研究团队,解释物质在强力磁场下仍能保持超导性的复杂现象,协助荷兰的科学家以理论阐释实验结果。这项双方合作的发现于2015年11月12日在国际权威科学期刊《科学》(Science) 上发表。
超导性是一种量子现象,电子结合成双,并在「零电阻」的情况下流动,然而强力的磁场会切断电子之间的连结,破坏物质的超导性。当得悉荷兰的研究人员发现二硫化钼薄片在高达37特斯拉(Tesla)的磁场下仍能保持其超导性,罗教授与他的学生袁凡奇尝试解释这实验结果,并成功解开谜团。
罗教授的研究团队提出,二硫化钼拥有特殊的晶体结构,令流动的电子要承受强达100特斯拉的内禀磁场。这种特殊的内禀磁场并不会破坏物质的超导性,反而能保护超导体内电子之间的连结,免受外在磁场破坏。研究团队把这种超导体称作「伊辛超导体」。他们亦推断很多与二硫化钼晶体结构相似的超导体,也属于「伊辛超导体」。
香港科技大学物理学家成功调控光子形状 创造光腔装载效率最高纪录
香港科技大学(科大)物理系副教授杜胜望及其研究团队,成功调控光子形状,令光腔装载效率大幅提升至百分之八十七,为现今最高纪录。这科学上的突破有望推动实现基于腔量子电动力学的高效量子信息网路,并为将来的量子信息发展奠定基础。有关研究成果近日刊登于物理学的国际权威刊物《物理评论快报》。
2012年诺贝尔物理奖的一半授予了塞尔日·阿罗什的腔量子电动力学的工作。在基于腔量子电动力学的量子信息网络中,光子来回于光腔间飞行,载有量子信息的光子被光腔捕获后,进行量子计算和信息传递。然而,要捕捉光子及将光子装载在光腔中并不容易,因为在光子进入光腔的过程中,可能被反射或直接穿过光腔。在以往的研究中,光子从自由空间载入光腔的效率约不超过百分之二十。
杜教授及其团队揭示了光子在光腔里波粒二相的奇特量子行为。他们的光腔由两面反射镜组成,其中一面镜子的反射率接近百分百,另一面的反射率较低,用来接受光子。研究发现,相对于一个特定的光学腔,光子有一个优化的波形;处于该优化波形的光子可以被光腔百分之百地接纳,而不会从入口处反射回去或逃离。杜教授及其团队通过改变光子形状和利用其波动量子干涉效应达到目的。
香港科技大学物理专家获表扬推动材料物理贡献
香港科技大学(科大)物理学系副教授韩一龙获全球华人物理和天文学会颁授2014年亚洲杰出成就奖,表扬其利用创新的胶体实验对晶体熔化、玻璃态转变及几何阻错材料研究的卓越贡献。该奖项今年由韩一龙教授及香港大学物理系副教授姚望共同获得。
此年度奖誉表扬一至两位在亚洲工作、为物理及天文学作出贡献的50岁以下华人科学家。韩教授将于2015年3月举行的美国物理学会年会上接受奖项。
继科大物理学系讲座教授陈子亭及同系教授王宁分别于2000年及2006年得奖,该系教授已是第三次获颁授同一殊荣。韩教授表示:「能获颁这个权威性奖项,我深感荣幸。期望我们的重要实验发现对材料物理学研究带来重大影响」
韩教授过去10年一直致力研究材料物理学。由于原子或分子体积太小,运动速度太快,而且无法深入晶体内部进行观测,因此相变过程初期单粒子运动一直未能清晰展示。韩教授及其研究团队首次成功观测单粒子尺度上的晶体均匀熔化过程,对科学界多年来有关晶体熔化前所出现缺陷的争论,提供首个实验解答。为解释有关现象,便需使用微米大小的胶体粒子作为「大原子」以模拟原子系统,从而洞悉转变过程中的微观细节。
香港科技大学研究人员参加国际最前沿粒子撞击实验
香港科技大学(科大)的研究人员参加了香港物理学家团队,正式参与在全球最前沿的物理实验之一-粒子撞击实验,并在ATLAS合作组的一致赞成下成为合作组成员。
位于瑞士的欧洲核子研究组织(CERN)拥有全球最高能量的粒子加速器-大型强子对撞机(Large Hadron Collider, LHC),而ATLAS合作组则运行全球最大型之一的粒子探测器。利用这个庞大而精密的粒子探测器,以及能产生前所未有的高能量粒子碰撞的对撞机,物理学家将探索一些全新而基础的物理,包括希格斯特质、暗物质、隐藏的更高维度及超对称(猜想在基本粒子之间的一种对称关系)等。在2012年,ATLAS合作组与同属于CERN 的 CMS合作组共同发现了被称为上帝粒子的希格斯玻色子(Higgs boson)。现时,对撞机正暂停运作以进行升级工程,目标于2015年重新运行时,粒子束的能量及强度大大提升。希格斯玻色子的发现相信只是迈向基础物理新一页的开始,而香港的科学家及学生亦有机会参与这些令人振奋的新发现。
香港科技大学物理学团队研发二维超导物料 助开发稳定及实用的超级电脑
香港科技大学(科大)物理学系研究团队在拓扑超导体的研究取得了突破性进展。研究发现,透过接合两种新型材料,会出现罕见的二维超导现象,可作为制备超级电脑的材料。这项突破性的科研成果,将有助科学家研发运算快、稳定性及储存量极高的量子电脑(超级电脑)。研究项目名为「Bi2Te3/FeTe异质结界面的二维超导现象」,近日刊登于国际权威科学杂志《自然通讯》。
该研究由苏荫强教授、王建农教授、Rolf Lortz教授、罗锦团教授,以及他们的研究生负责。研究团队利用分子束外延技术,成功将两种新型材料──三维拓扑绝缘体(Bi2Te3)和铁基碲化物(FeTe)接合。虽然两种材料本身都不具超导特性,但把它们接合后,界面上出现非常罕见的二维超导现象。
Bi2Te3属于一种名为「拓扑绝缘体」的新物质,内部绝缘但表面含有类金属自由电荷。FeTe则是一种铁基超导体的母体化合物。在某些情况下,拓扑绝缘体会变成「拓扑超导体」,拥有零电阻下导电的性质。理论物理学家曾预测,「拓扑超导体」有望探测和捕获名为「马约拉纳费米子」的神秘准粒子。
香港科技大学物理学研究团队研发新一代路线协调方法 可应用在交通、通讯、导航系统
香 港 科 技 大 学 ( 科 大 ) 物 理 学 系 杨 志 豪 博 士 及 王 国 彝 教 授 , 伙 同 英 国 阿 斯 顿 大 学 ( Aston University ) David Saad 教 授 合 作 , 应 用 「 聚 合 物 物 理 」 研 发 崭 新 方 法 协 调 及 分 配 乘 客 的 最 佳 路 线 组 合 。 根 据 伦 敦 地 铁 的 数 据 模 拟 , 研 究 团 队 新 方 法 协 调 的 路 线 可 把 乘 客 感 受 的 挤 迫 程 度 降 低 达 24% , 而 新 路 线 亦 只 较 最 短 路 线 平 均 长 5%。 上 述 研 究 结 果 已 在 《 美 国 国 家 科 学 院 院 刊 》 上 发 表 。
香港科技大学卓越学科领域项目获大学教育资助委员会拨款近一亿港元 推动世界级光声学先进材料及神经疾病机理研究
香 港 科 技 大 学 ( 科 大 ) 物 理 学 系 陈 子 亭 讲 座 教 授 , 以 及 生 命 科 学 部 、 嘉 里 理 学 教 授 张 明 杰 教 授 领 导 的 研 究 , 分 别 获 大 学 教 育 资 助 委 员 会 ( 教 资 会 ) 第 六 轮 卓 越 学 科 领 域 计 划 列 为 资 助 项 目 , 两 项 目 资 助 总 额 接 近 港 币 一 亿 元 。
香港科技大学物理学者开创局域共振声学 获首届 Brillouin 奖章
香 港 科 技 大 学 ( 科 大 ) 物 理 学 系 沈 平 教 授 、 陈 子 亭 教 授 及 杨 志 宇 教 授 获 国 际 声 学 协 会 颁 发 首 届 Brillouin 奖 章 ( Brillouin Medal ) , 表 彰 他 们 在 开 拓 局 域 共 振 声 学 和 弹 性 超 材 料 领 域 研 发 等 重 大 贡 献 。 沈 平 教 授 和 陈 子 亭 教 授 六 月 初 远 赴 埃 及 沙 姆 沙 伊 赫 出 席 第 二 届 国 际 声 学 晶 体 / 超 材 料 、 声 学 传 播 和 光 学 机 件 研 讨 会 , 就 相 关 研 究 发 表 得 奖 演 说 。
香港科技大学利用极幼铅纳米线取得超导体研究新突破 可提高超导体的医学与生物学应用
香 港 科 技 大 学 ( 科 大 ) 发 明 全 新 方 法 , 利 用 极 幼 铅 纳 米 线 制 造 加 强 200 倍 的 磁 场 , 提 高 超 导 体 运 作 的 温 度 。 过 去 一 个 多 世 纪 以 来 , 由 于 超 导 体 必 须 于 极 低 温 与 低 磁 场 环 境 内 运 作 , 以 致 其 应 用 性 受 到 限 制 。 科 大 现 解 决 超 导 体 研 究 的 樽 颈 , 可 望 大 大 增 加 基 于 超 导 体 的 技 术 , 促 进 技 术 于 医 学 与 生 物 学 的 应 用 , 包 括 用 以 检 测 癌 症 与 中 风 等 疾 病 的 磁 力 共 振 扫 描 技 术 ( MRI ) 。 这 项 突 破 性 研 究 已 刊 登 于 著 名 纳 米 科 技 学 术 期 刊 《 美 国 化 学 学 会 ─ 纳 米 》 。
欧洲核子研究中心物理学家约翰.艾理斯教授 ( Prof John Ellis ) 于俄铝校长论坛主讲探索宇宙基本问题
全 球 领 先 铝 生 产 商 UC RUSAL( 「 俄 铝 」 或 「 本 公 司 」 ; 股 份 代 号 : 486 ; Euronext : RUSAL/RUAL ; 莫 斯 科 交 易 所 : RUALR/RUALRS ) 与 香 港 科 技 大 学 ( 科 大 ) 今 天 举 办 俄 铝 校 长 论 坛 , 邀 得 King's College London 马 克 士 威 讲 座 教 授 与 欧 洲 核 子 研 究 中 心 物 理 学 家 约 翰 • 艾 理 斯 教 授 (Prof John Ellis) 主 讲 , 探 索 物 理 学 及 宇 宙 的 基 本 问 题 。