大电流密度钡钨阴极的研究论文

1952年前，束星北在物理方面的研究工作，涉及相对论、量子力学、电动力学、统计力学等多个领域，其主要工作在广义相对论与量子力学方面。束星北是我国早期从事相对论研究的理论物理学家之一。爱因斯坦广义相对论的引力定律，开始时只得到球对称静力场的近似解，随后K．史瓦西（Schwarzschild）得到球对称静力场的精确解。20世纪30年代初，束星北曾试图推广到球对称的动力场，得到有质量辐射的近似解。统一场论是爱因斯坦终身追求的广义相对论的基本问题。爱因斯坦引力场几何化的成功，立即导致用类似的纯几何概念来描述电磁场的愿望。H．韦尔（Weyl）、爱丁顿和爱因斯坦本人都曾经想通过对B．黎曼（Riemann）几何的修正，把用于引力场的广义相对论推广于电磁场，但都没有成功。1930年前后，束星北也试图探索引力场与电磁场的统一理论，考虑了引力场与电磁场的根本异同，他提出用质量密度r和虚数电荷密度s之和r+is代替广义相对论中的能量－动量－张量中的质量密度r，从而导出一级近似的复数黎曼线元，实数部分正好代表引力场，虚数部分正好代表电磁场，并由之进一步推导出麦克斯韦方程组和洛仑兹作用力方程。这样得到的理论特别简单，而且使电荷、电流密度和电磁势之间的关系立即变得清楚明了。1942年，浙江大学迁到湄潭后，他又开始探索任意参考系之间的相对性问题，试图放弃爱因斯坦的统一场论，由等效原理中的时空变化率，进入相对论，只承认洛仑兹变换，将普遍时空变成相对于运动质点的时空，而不是一个唯一的统一的时空。他曾用瞬时微分洛仑兹变换方法，得到任意相对运动的参考系之间的变换，电磁场张量在具有相对加速运动的参考系之间具有相对性：无论是电荷加速运动、观察者静止，还是电荷静止、观察者加速运动，所观察到的电磁场完全一样。束星北所研究的都是相对论的基本问题。但由于这是一个尚未成熟的课题，更由于战争和其他因素影响，他的研究探索多次中断，未能继续深入下去。在他受到政治打击之后，他还于1965年写成了《狭义相对论》书稿，很有特色，该书于30年后的1995年12月由青岛出版社正式出版，中科院院士、核物理学家王淦昌先生，为此书写下了序言。1928年狄拉克提出电子的相对论运动方程，奠定了相对论性的量子力学基础。这一伟大理论立即引起了很大轰动。达尔文曾对狄拉克方程求得严格解。在这期间，束星北正好师从达尔文，还到狄拉克所在的剑桥大学学习，因而对狄拉克方程也曾有过很大兴趣。狄拉克方程提出后，许多学者曾就该方程的数学基础和表示形式的进一步完善进行了研究。束星北于1931年在麻省理工学院完成的硕士论文也是这方面工作的一个探索。他利用广义超复数系，通过对黎曼空间度规的线性化推导了一些黎曼几何中类似的结果，主要是在四维情况下写出了狄拉克方程，从而在狄拉克方程的数学基础和表现形式的进一步完善方面作了一些有意义的探索。束星北在该工作快结束时，看到R．A．福克（Fock）和D．伊凡宁柯（Iwanenko）做了类似工作。他们的基本思想相同，但处理方法不同。束星北所研究与应用的广义超复数系，其性质与克里福特群类似。20世纪80年代，克里福特群被引入量子场论的研究，受到广泛重视。束星北在狄拉克方程方面的工作是有创造性的，但写完论文即回国探亲，该工作没有再继续下去，这篇硕士论文也没有正式发表。 1952年院系调整，束星北到山东大学物理系时，正值第一个五年计划即将开始。面对国民经济发展的需要，束星北毅然放弃相对论研究，决心献身气象科学。在他主持下的气象研究室，从开始只有几个人，迅速发展成为20多人的研究室。他全力以赴孜孜不倦地工作，加之雄厚的数理基础，研究工作很快上手。短短两年（1953—1954），写出气象研究论著近10篇，从物理学角度对大气动力学作了理论探讨。在气象研究中，对于干空气绝热运动一般视作等熵变化。从等熵运动中，束星北得出决定温度直减率七变化的因素有：空气压力变化、水平辐合和冷暖平流切变等三种。理论上比S．彼得逊（Petterssen）和B．赫尔维茨（Haurwitz）等所得结果更完善。在大气骚动和空气运动学方面，束星北得到的波速方程比C．G．罗思必（Rossby）的结果在形式上更为广泛，理论上较为完整。他还从大气骚动导出温压结构的槽脊方位和倾度关系，提出倾向与强度相互消长变化等结论，有助于对西风波的认识。束星北在“高空变压计算法的建议”中导出的高空变压公式与罗思必的公式大致相同，而理论上更严格些。关于基培尔学说，束星北曾发表两篇文章，为基培尔的假设提供了理论依据，并从基本假设出发导出预报方程，避免了基培尔学说中不合理的设想和简化。正当束星北对我国气象研究开始有贡献时，1955年“肃反”开始。从此，他被迫停止了刚刚有了一个良好开端的事业。 束星北晚年为开创我国动力海洋学研究鞠躬尽瘁。大约在1978年初夏，国家海洋局第一海洋研究所所长曾容三次请束星北到海洋研究所工作。束星北为这位所长的诚心所动，于1978年盛夏正式到海洋研究所工作。在他古稀之年，又抱病投身于我国海洋科学事业。1980年春，在动力海洋学习班上，他与中国科学院声学研究所汪德昭所长共同倡导，在我国近海开展海洋内波的观察研究，在海洋研究所组建了由他领导的海洋内波研究组进行内波理论的探索研究和现场观察。为此，展开了测温链的研制，1981年完成了由12个铂电阻探头构成以单板机控制、取样、记录的测温链，并在黄海进行了内波测量试验。接着又开始研究16个热敏电阻探头构成的微机控制、取样、记录的测温链。正当他满腔热情为我国海洋科学事业不遗余力地刻苦工作的时候，不幸于1983年10月病逝。1984年他所创建的内波研究组研制成了第二代热敏电阻测温链，并用于海洋内波的正式现场测量。1985年发表了由他的学生执笔，以他为第一作者的两篇有关海洋内波的论文。这些虽是初步的工作，然而是我国海洋学界公开发表的有关海洋内波的最早的研究论文。

第一作者：Pin-Chun Shen, Cong Su, Yuxuan Lin, Ang-Sheng Chou

通讯作者：Pin-Chun Shen, Lain-Jong Li，Jing Kong

通讯单位： 麻省理工学院(MIT)，台湾积体电路制造公司(TSMC)

先进的超越硅电子技术既需要通道材料，也需要发现超低电阻接触。原子薄的二维半导体具有实现高性能电子器件的巨大潜力。但是，到目前为止，由于金属引起的间隙态(MIGS)，金属-半导体界面处的能垒(从根本上导致高接触电阻和较差的电流传输能力)限制了二维半导体晶体管。最近， 麻省理工学院(MIT)Pin-Chun Shen和Jing Kong，台湾积体电路制造公司(TSMC)Lain-Jong Li 等人 在国际知名期刊 “Nature” 发表题为 “Ultralow contact resistance between semimetal and monolayer semiconductors” 的研究论文。他们报道了半金属铋与半导体单层过渡金属硫化合物(TMDs)之间的欧姆接触，其中MIGS被充分抑制，TMD中的简并态与铋接触形成。通过这种方法，他们在单层MoS2上实现了零肖特基势垒高度，接触电阻为123欧姆微米，通态电流密度为1135微安/微米。就他们所知，这两个值分别是尚未记录的最低和最高值。他们还证明了可以在包括MoS2、WS2和WSe2在内的各种单层半导体上形成出色的欧姆接触。他们报道的接触电阻是对二维半导体的实质性改进，并接近量子极限。这项技术揭示了与最新的三维半导体相媲美的高性能单层晶体管的潜力，从而可以进一步缩小器件尺寸并扩展摩尔定律。

图1：半金属-半导体接触的间隙态饱和的概念

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