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“上中-复旦导师制计划”系列报道八(2017.04.23)

2018-08-24

百年超导的爱恨情仇

4月23日,来自复旦大学的封东来教授为我们带来有关超导的讲座。其幽默的风格与生动的讲解,让那一波三折的超导史呈现在同学们面前。开场那神奇的超导材料在磁场中的悬浮现象便引起了大家的浓厚兴趣。

人们学文学是为了更美地表达事物,学科学则是为了更好地理解世界。现阶段我国人民的科学常识还不够,所以人们需要培养基本的科学素养和科学的思考方法。此次讲座便是封教授向同学们科普一下凝聚态物理中最激动人心的一部分——超导。

超导现象是指物质在降到接近绝对零度时,电阻率突然降为零的现象。最早是在Hg中发现的。当T>Tc时磁场可通过物质,但当T

说完了超导的定义与应用,就真正进入了“爱恨情仇”的阶段。首先是机理探索,由“BCS”三人发现即Bardeen与他的两位学生Cooper与Schrieffer。通俗来说常规超导的原理是:当一个电子穿过晶体时,会使晶格发生畸变,第二个穿过晶体的电子便会受到这个畸变晶格的影响,这两个电子被称为Cooper Pairs,两者动量和自旋大小相等方向相反,并结合成对,在宏观上便表现出超导的性质。这个理论研究过程也是充满竞争与遗憾的。除了以上这三人还有两位——“幸运儿”与“神棍”。幸运儿是指Ivar Giaever。他仅凭兴趣,以一个工程师的身份便用实验验证了电子隧穿效应并获得了诺奖,最终还是以一个工程师的身份快乐地生活着。Brian David Josepheson则是勇于挑战Bardeen的权威,证明直流电通过超导——绝缘层——超导结构会成为交流电这一结论是正确的。

其次是战斗民族——俄罗斯(苏联)科学家的出场,诸如Landan-Ginzburg Aorikosov对于超导领域都有杰出贡献。

在常规超导被攻克后,科学们仍不满足,开始研究“陶器(稀土)”超导,即重费米子超导。之后又进入“青铜时代”,即铜氧化物高温超导。Hg-Ba-Ca-Cu-O在高压下超导温度已提高到了160K,金属氨的温度则更高。然而,这些实验背后的原理仍是未知数,有支持电声子的传统派,也有支持电子自旋的PWA。

现在是中国雄起的“铁器”时代。其中有“爱”中国的陈根富教授做出了43K的Fe高温超导,突破了40K的大关。他交给王楠林教授测其性能,可王教授的课题组已经做出了41K的超导体。要知道物理界只有第一没有第二。王教授自愿让陈教授的文章先发表,因此失了不少荣耀,但也因此获得了业界的尊重。

封教授展望未来的“铱金时代”,并指出Zn已可能实现室温超导,常温超导将不再是幻想,很可能成为现实,并广泛运用于人们的生活中。

科学史由一个个科学家和科学发现组成,且时常是柳暗花明,因此是值得对未来报以期待的。但同时封教授也认为硬件赶超容易,软件艰难,文化最难。所以从现在起龙门学子应学会科学思考问题,并时刻保持创新精神,这样进入大学,才不算晚。(文:高一(9)班 刘珈征)

生物组学生讲座合集

经过五次关于进化介绍的主题讲座,2017 年 4 月 23 日晚 18:30 ,在工程楼 114 教室,复旦大学生命科学学院副院长杨继教授生物组的同学们运用进化的思想解释了生活热点和志趣所在。

张瑾和姜闻页介绍了纳米材料的驱动力:分析手段的进步促进材料科学的发展。陆则瑜和黄之闻从书写工具的演变谈到了文化的发展。潘思颐和杨见珂从摩拜单车的热潮入手,将回归自然的思想通过共享单车的案例展现。赵沛喆和戴昕昊、赵家振和吴昊卿分别从不同的角度解释了游戏的进化。李泽炜详细专业地讲解了材料腐蚀认识的进化。徐倚帆和唐睿杰分析了生物和军事上的进化。徐云帆用闪电速度的语言理清了iOS的进化史。

杨教授指出,运用进化思想看待身边常见事物的进化,可以发掘现象背后的本质与必然性。通过六节课的学习,同学们基本认识了生物以及方方面面的进化进程,并能与生活加以结合,呈现出新的思想和逻辑方式。感谢杨教授的细致与趣味兼备的系列讲座!(文:高二(3)班 徐云帆)

哲学系列课程

在这次微型课中,老师与大家一起探讨了有关自由的哲学内涵。上次课老师给我们留下了这样一个思考题:“人生而自由,却无往而不在枷锁之中。”在讨论自由的定义的时候,大家各执己见,有人觉得是自然权利,有人觉得就是想干什么就干什么。老师就此作出了总结并提出了freewill的概念,还举了圣•奥古斯丁对于上帝造人人却生了恶念是自由意志的结果。随后老师话锋一转:“这就是吃瓜群众眼中的自由,然而……”霍普斯、洛克、卢梭提出的“社会契约论”是对自由的第二段思考。社会契约论分为社会与契约两部分,首先它是建立在社会的基础上的,其次是个体让出了部分自然权利以起到保护自身的效果而形成一种契约。社会契约论出现之前,才有自由意志的存在。第三部分中,老师给大家讲了“决定论”。这一理论是对自由意志与自由之间的联系的彻底毁灭。该理论中,自由意志是建立在其他因素的影响下的,故并不是一种自由。陈博洋同学在最后与老师探讨了《降临》中的哲学观问题,让大家发现了一个新的非线性时间体系,并激起了对时间的兴趣。

总的来说,这是一次有趣的哲学课。它不仅刷新了大家的世界观,还提供了一种思考方式,一种对一切事物的质疑精神,让同学们获得了很大的收获。(文:高二(9)班 蒋培源 )

政治系列课程

4月23日星期日于管家婆正版管家婆今天的工程楼111教室,我们有幸邀请到了复旦大学熊易寒教授为我们带来政治微课程。

熊教授今天的课程主题是“国家的形成”。熊教授首先引入来国家的定义,国家是一个历史概念,是地缘共同体取代血缘共同体,接下来,熊教授从现代国家简史来分析现代国家的诞生。接着,熊教授分析了现代国家的特征:民族国家、主权意识、中央集权、垄断强制手段、新的国际秩序。最后,熊教授简单介绍了马克思主义的国家概念——非常强调国家的阶级性。

本节课中,熊教授带领我们着重关注了西欧“民族国家”的形成——是在战争、资本主义发展、封建贵族式微、基督教的分裂等因素综合作用下形成的。民族国家是“想象的共同体”,但民族与国家是有区别的。现代国家也不同于民族国家,而形成了现代的世界格局。

这节课中,我们系统地了解了国家的形成,国家是每个人所处在的一种政治环境当中,了解我们所处的国家是如何形成的,有什么样的本质,对我们认识世界有很大的帮助,感谢熊教授的精彩授课!(文:高二(10)班 魏名湖)

历史地理系列课程

2017年4月23日,我们迎来了下半学期复旦导师计划历史地理学科的第二节课。本节课教授主要介绍了多个历史时期的气候变化。在研究气候之前,要先了解研究它们的方法,如利用化石和生物等的考古方法,以及物候法和利用地方志等等。之后,教授概括了我国五千年气温的四次大波动:仰韶温暖期、寒暖交替期、明清小冰期和近代波动期。在最远古的仰韶温暖期,运用的就主要是考古,通过动植物化石发现那时的整体温暖环境。而在已经进入文明时期的寒暖交替期,则更多参考古籍了解当时的气候情况。这些就是对之前所述方法的灵活运用。在讲解气候时期的同时,教授还与历史事件相联系,使我们对气候如何变化和这些变化如何影响我国历史有了更深刻的理解。教授也告诉我们,有些科学研究并不能组成系统的解释,是在不断猜想、完善、进步中的,让我们看到了各种理论的合理和缺陷之处。这是科学研究的必然,也是我们在这堂课上,除了学术内容之外,学到的同样重要的内容。(文:高二(2)班 宋鲁闻宇)