2023年10月27日上午9点30分,物理科学学院校部高年级班主任陈东艳老师于学园二-114教室主持召开了物理科学学院雁栖湖校区校部高年级班委换届班会,参会成员为物理科学学院雁栖湖校区校部高年级同学。陈东艳老师在会上布置了近期的几项工作,组织全班同学进行了自我介绍和班委竞选。
会议开始,陈东艳老师首先提醒大家关注身体健康,注意维护学籍信息,尽早规划毕业时间,并提醒2024届预毕业生填报预毕业系统,介绍德国林岛项目并鼓励大家积极报名,同时建议同学们积极组织和参加学术论坛,促进交流等。
接下来,陈东艳老师向同学们介绍了班委的设置职位以及各职位的职责,并着重强调了作为班委需要有很强的责任心,要对集体有服务意愿,做事认真靠谱更是班委不可或缺的品质。陈老师还呼吁同学们积极竞选,在担任班委期间可以提升个人能力、增加社交经验、丰富人生经历。
之后,陈东艳老师组织大家进行自我介绍和班委换届竞选。在每个同学自我介绍之后,班级同学对彼此的研究方向和兴趣爱好都有了一定的了解,拉近了同学们之间的关系,活跃了班级氛围,增强了班级的凝聚力。对班委所设职位有意向的同学也进行了竞选发言。上一届班委崔越和刘奥祥感谢了学院老师和同学们在他们作为班委期间所提供的支持和帮助。
最后,经雁栖湖校区全班同学举手表决,拟决定由王宇翔任物理学院校部高年级雁栖湖校区班长、宋天翼任副班长,李胜超任心理委员。班会结束后,陈老师又与部分同学进行了热情深入的交流。
由中国科学院大学物理科学学院主办的“物理学科学前沿系列讲座”于2023年10月26日上午10:30在雁栖湖校区教一楼317教室开讲。兰州大学物理科学与技术学院院长刘翔教授受邀为同学们带来了《隐粲五夸克态》的专题讲座。本次讲座由物理科学学院乔从丰教授主持,共有20余名同学到场聆听。物理科学学院副院长郑阳恒教授出席了本次讲座并与嘉宾进行了学术交流。
刘翔教授首先介绍了强子物理发展的三个阶段。上世纪五十年代,人们在对撞机实验中发现了大量轻强子,随之而来的是基于SU(3)对称性的强子分类的提出,并发展出了夸克模型。上世纪七十年代到八十年代初期,众多粲偶素的发现导致了康奈尔势模型,这也成为了后来的不同版本的势模型的缘起。从2003年开始,我们正在经历强子物理发展的第三个阶段,大量的以类粲偶素XYZ态为代表的新强子态的发现为开展奇特强子态的研究提供了契机。
接下来,刘翔教授介绍了类粲偶素XYZ态的发现,以及这些新奇现象与强子分子态的关联。进而提到了分子态类型的隐粲五夸克态的概念以及研究历程,并着重介绍了他本人及合作者在分子态类型的隐粲五夸克态研究方面的理论工作和随后相关的实验发现。
在报告的最后部分,刘翔教授对分子态类型的隐粲五夸克态的未来发展做了展望。在场师生与刘翔教授进行了积极的互动,讲座在多名同学的提问中落下帷幕。
讲座嘉宾简介:刘翔,兰州大学教授、物理科学与技术学院院长,国家杰出青年科学基金获得者(2018年),享受国务院政府特殊津贴专家,主要从事强子物理研究。 2000-2006年就读于南开大学理论物理专业,先后获硕士学位和博士学位,其博士学位论文被教育部和国务院学位委员会评选为2008年“全国百篇优秀博士论文”之一。2006-2008年在北京大学物理学院理论物理研究所从事博士后研究,期间获高能物理学会第四届“晨光杯”青年优秀论文一等奖。随后受葡萄牙科学技术基金会(FCT)资助在葡萄牙科英布拉大学(University of Coimbra)从事粒子物理研究。目前,他已在《物理评论快报》(Physical Review Letters)、《物理评论D》(Physical Review D)、《物理快报B》(Physics Letters B)、《欧洲物理杂志C》(European Physics Journal C)等物理学术刊物上发表了290多篇研究论文,其中发表于美国物理学会物理评论(Physical Review)系列的论文有190余篇,并受邀为《Physics Reports》撰写长篇综述。其研究成果被引用一万两千多次,对世界各大高能物理实验中的强子物理研究起到了很好的理论指导作用。他注重教学与科研相长,主讲的《粒子物理》课程入选首批国家级一流本科课程。在团队建设和人才培养方面,他的研究团队斩获了兰州大学首届研究生“十佳导学团队”;目前他已培养了16位博士研究生,其中,有3人入选“博新计划”、有5人获“甘肃省优秀博士论文”;他也获评“2021年度甘肃省研究生教育优秀导师”。
“两弹一星”的研制是中华人民共和国建国以来彪炳史册的伟大成就,为了铭记老一辈科学家做出的重要贡献,更加深入地体会“两弹一星”精神,2023年10月22日上午10:00,物理科学学院2023级303团支部组织了中国科学院与“两弹一星”纪念馆参观活动,部分303&304党支部成员同时参与了此次活动,共计29人。
全体同学首先观看了“两弹一星”工程纪录片。影片所展示的当年科学家们面临的艰苦环境,让大家更加直观地认识到了科研人员在祖国艰难之际攻坚克难、无私忘我的付出和奉献。
随后,大家一同参观了中国科学院与“两弹一星”事业展。该展览主要包括中国科学院与两弹一星、原子弹氢弹、导弹运载火箭、人造卫星和怀柔火箭基地复原展五个部分,系统地介绍中国科学院在原子弹氢弹、导弹和人造卫星事业中的具体工作和贡献,并展示了怀柔火箭试验基地的历史和总体风貌。
紧接着,同学们参观了中国科学院“两弹一星”历史人物展。讲解员介绍了获得了“两弹一星功勋奖章”科学家们的突出贡献,他们为“两弹一星”事业做出的科学贡献令人钦敬。老一辈科学家们在祖国艰难困苦之际临危受命、不畏艰险的精神令人动容。
最后,大家一同参观了中国科学院早期学科历史展。解说员以学科作为划分,介绍了中国科学院成立以来,数学物理学化学、生物学地学、技术学科和社会科学四个领域早期的历史沿革、机构建立、重要人物、重要成果,让大家进一步了解中国科学院与“两弹一星”的渊源。
通过此次参观活动,同学们深深体会到“热爱祖国、无私奉献,自力更生、艰苦奋斗,大力协同、勇于登攀”的“两弹一星”精神,这种精神指引着大家牢记“国有疑难可问谁?强国一代有我在!”的号召,为中华民族伟大复兴贡献自己切实的力量。
2023年10月22日,中国科学院大学物理学院2023级307团支部于教1-313举行了一次具有重要意义的主题团日活动,回顾并学习了中国现代历史上的“两弹一星”工程及其背后所蕴含精神。
“两弹一星”工程是中国成功研发并测试爆炸原子弹、氢弹以及发射第一颗人造卫星的三项伟大工程的简称,发生在20世纪60年代初,标志着继美国和苏联之后,中国成为世界上第三个拥有核武器的国家,并迈出了太空探索的重要一步。这不仅提升了中国的国际地位,也为国家安全和科技发展带来了重大突破。
在主题团日活动中,同学们深入了解了“两弹一星”工程的历史背景,其在国际舞台上的重要地位,以及那个时代的精神风貌。这一时期的历史告诉我们,坚定的信仰和对党的忠诚可以激发人们的创造力,带领国家走向更加繁荣和强大的未来。
同时,同学们也学习了“两弹一星”精神内涵:“热爱祖国、无私奉献,自力更生、艰苦奋斗,大力协同、勇于登攀”。同学们积极探讨了如何将“两弹一星”精神转化为行动,为实现中国梦做出自己的贡献。他们表达了对党的忠诚和对科技事业的热爱,并承诺在各自领域不断努力,提高自身素质,为国家的发展进步贡献力量。
主题团日活动结束后,同学们纷纷表示,这次学习加深了大家对国家历史和使命的认识,激发了他们为中国梦而努力奋斗的信心。作为中国科学院大学的学生,同学们感受到了肩上沉甸甸的使命。
二维过渡金属硫属化合物的孪晶界是嵌入孪晶之间的一维缺陷结构,具有独特的电学特性和优异的电催化活性,因而引起研究者广泛重视。通常,孪晶的生长和孪晶界的形成依赖于基底的外延取向作用,对孪晶界密度的调控存在较大的困难,进而限制了其在电学和电催化领域的大规模应用。本文利用金属源在不同表面扩散率的差异,首次在非晶基底上可控构筑得到高密度的过渡金属硫属化合物孪晶界,极大的提高了过渡金属硫属化合物的电催化活性。
图1 不同生长温度下的生长模式以及孪晶界密度的调控
我们开发的非外延生长方法可在多种非晶基底上可控构筑一系列的二维过渡金属硫属化合物的孪晶界,为孪晶界在电学和电催化领域的研究提供良好的材料基础。图2展示了我们在非晶SiO2基底上生长得到的具有高密度孪晶界的单层MoSe2。
图2 具有高密度孪晶界的MoSe2的结构表征
为理解孪晶界在非晶基底表面形成的机理,我们对MoSe2随生长温度的演变进行了离位表征。在初始升温过程中,伴随着预旋涂的金属Mo源前驱体溶液中水分的挥发, Mo源会析出形成一些较大的颗粒。当环境继续升温,Mo源大颗粒会往其周围扩散,并围绕中央颗粒在基底表面形成高密度的小颗粒(图3),这些小颗粒后续将成为生长独立MoSe2晶粒的成核点。然而小颗粒中的Mo源极少,所以为了使其引发的MoSe2晶粒持续长大,则必须获得由中央颗粒通过表面扩散提供的Mo源。整个生长过程的温度不超过740°C,可确保Mo源仅通过表面扩散(而不是蒸发-凝结)的形式对成核点进行金属原料的供给。理论计算结果显示,Mo源在MoSe2表面的扩散速率远大于在SiO2基底表面的扩散速率,因此由中央大颗粒生长的MoSe2晶粒快速长大,而周围的MoSe2小颗粒只有等中央的MoSe2晶粒长大接触后才能获得充足的Mo源进行生长。在接触的过程中,由于独立的MoSe2小晶粒尺寸极小,毛细力会驱动MoSe2小晶粒进行旋转,使其边缘与中央MoSe2大晶粒的边缘重合,从而形成具有统一晶界角度的孪晶界。这种晶体自取向的过程对基底没有选择性,可以在非晶基底上生长得到高密度的孪晶并形成孪晶界。唯像模拟所得的MoSe2晶畴形貌、晶畴内孪晶界的形貌和孪晶粒的分布都与实验结果相一致(图3),由此验证了上述理论猜测。
图3 孪晶界的生长过程和机理解释
为满足不同应用的需求,我们还可有效调控孪晶界密度。当生长温度超过740°C时,中央大颗粒周围扩散的小颗粒会气化导致成核点密度降低。在随后的生长过程中,气化的Mo源则通过气相沉积方式在MoSe2边缘外延生长,进一步降低孪晶界密度。因此,通过简单的调控生长温度就可实现孪晶界密度的调控(图4)。此外,由于孪晶界中包含有大量的具有高催化活性的八元环位错,740°C生长的MoSe2样品的电催化析氢活性是单晶MoSe2样品的100倍,证明了孪晶界在电催化领域巨大的应用潜力。
图4 孪晶界的密度调控和电催化析氢结果
基于我们的生长理论,我们预测传统的化学气相沉积法只需适当调整,也可以生长孪晶界。只需要在650°C维持三分钟使金属Mo源提前沉积到基底表面,接着以同样的晶体自取向方式即可在SiO2基底表面构筑高密度的孪晶界(图5)。
图5 传统化学气相沉积法制备高密度孪晶界
本研究开发的晶体自取向生长方法,在非晶SiO2上可非外延生长具有高密度孪晶界的过渡金属硫属化合物,解决了孪晶界构筑对生长基底的依赖性,具有高密度孪晶界的MoSe2可直接进行光电或电催化器件的制备,无需经历有损的转移过程。对医学领域的检测、传感和半导体领域的器件性能提升具有重要意义。此外,高密度的孪晶界还为探索一维电子系统中的新型量子态及其在电子学和电催化中的潜在应用提供了一个前景广阔的平台。
该研究成果以“Non-epitaxial growth of highly oriented transition metal dichalcogenides with density-controlled twin boundaries”发表在《The Innovation》上。中国科学院大学特别研究助理朱俊桐、南京航空航天大学的张助华教授、新加坡南洋理工大学的刘政教授和中国科学院大学物理科学学院特聘教授周武为该论文的共同通讯作者。周武课题组特别研究助理罗瑞春、研究生庞靖博和李昂参与了本课题研究。该研究工作获得了国家重点研发计划项目、北京高校卓越青年科学家计划项目、国家自然科学基金、中国科学院先导项目、中国科学院及教育部中央高校基本科研业务费专项资金等项目经费的支持。