关于零阻力流体动力学隐身技术的研究

零阻力流体隐身技术的突破 学术背景 在现代微流体和纳米工程领域,隐身特性(invisibility characteristics)对于确保侵入物体与周围环境之间的无干扰相互作用至关重要。例如,在微流控芯片中运输生物分子或精确控制药物释放时,隐身特性能够显著提高操作的准确性和效率。此外,隐身特性在实现流体动力学零阻力(hydrodynamic zero-drag)性能方面也具有重要意义,这有助于缓解全球能源危机。然而,长期以来,达朗贝尔悖论(d’alembert paradox)和未解决的纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes equations)阻碍了零阻力流体隐身技术的发展。达朗贝尔悖论指出,在理想流体中,物体运动时不会受到阻力,但在实际流体中,阻力始终存在。这一悖论使得在广泛的...

随机结构照明显微镜:无扫描超分辨率成像

随机结构照明显微镜(S2IM):无扫描超分辨率成像技术的研究报告 学术背景 在超分辨率显微镜领域,传统的结构照明显微镜(Structured Illumination Microscopy, SIM)技术依赖于精确的机械控制和微米级的光学对准,以实现高分辨率成像。然而,这种技术要求复杂的硬件设备和高精度的操作,限制了其在某些应用场景中的使用,尤其是在需要长工作距离或非侵入性成像的环境中,如眼科检查、天文观测或活性物质研究。为了解决这些问题,意大利理工学院(Italian Institute of Technology)的研究团队提出了一种新的超分辨率成像方法——随机结构照明显微镜(Stochastically Structured Illumination Microscopy, S2IM)...

月球年龄的新证据:潮汐驱动的再熔化事件

月球年龄的新解释:潮汐加热驱动的重熔事件 学术背景 月球的形成一直是行星科学中的一个重要问题。目前,最广泛接受的月球形成理论是“大碰撞假说”,即在地球形成的晚期,一个火星大小的天体与地球相撞,抛出的物质最终凝聚形成了月球。然而,月球的年龄问题一直存在争议。通过对月球岩石的放射性同位素定年,科学家们得出了不同的月球年龄估计,范围在43.5亿年至45.1亿年之间。这些年龄差异主要源于对月球岩浆洋(Lunar Magma Ocean, LMO)结晶时间的不同解释。 本文的作者们提出了一种新的解释,认为月球在43.5亿年前经历了一次由潮汐加热驱动的重熔事件,而非LMO的原始结晶。这一事件重置了大多数月球样品的形成年龄,从而解释了现有月球年龄数据中的不一致性。 论文来源 本文由Francis Nimm...

基于229ThF4薄膜的固态核钟研究

基于229ThF4薄膜的固态核钟研究

基于229ThF4薄膜的固态核钟研究 学术背景 核钟(nuclear clock)是一种基于原子核跃迁的频率标准,具有极高的精度和稳定性。近年来,基于钍-229(229Th)核异构体跃迁的核钟引起了广泛关注。229Th核异构体跃迁的能量约为8.4电子伏特(eV),处于真空紫外(VUV)波段,这一特性使得其可以通过激光光谱技术进行精确测量。与现有的光学原子钟相比,基于229Th的核钟具有更高的鲁棒性和潜在的性能优势,并且能够用于测试标准模型之外的新物理现象。 然而,229Th的稀缺性和放射性使得其在高浓度掺杂晶体中的生长和处理变得极为困难。此前的研究中,229Th掺杂晶体的生长需要消耗大量的229Th材料,且其放射性水平较高,限制了核钟的广泛应用。因此,寻找一种可扩展的解决方案,减少229Th...

太赫兹场诱导的FePS3临界点附近的亚稳态磁化

太赫兹场诱导的FePS3临界点附近的亚稳态磁化

太赫兹场诱导的FePS₃近临界点的亚稳态磁化 学术背景 近年来,利用光控制量子材料的功能性质已成为凝聚态物理的前沿领域,研究者们发现了多种光诱导的物质相,如超导性、铁电性、磁性和电荷密度波等。然而,大多数情况下,光诱导的相在光关闭后会在超快时间尺度内恢复到平衡态,这限制了它们的实际应用。因此,寻找能够稳定非平衡态的策略成为了一个复杂且持续的任务。太赫兹(THz)脉冲由于其低光子能量,能够选择性地激发集体模式,同时保持轨道和电子自由度处于基态,因此近年来备受关注。 本文的研究团队通过使用强太赫兹脉冲,在范德华反铁磁体FePS₃中诱导出了一种亚稳态磁化,其寿命超过2.5毫秒。这一发现展示了通过太赫兹光在层状磁体中通过非热途径有效操控磁性基态的可能性,并确立了在临界点附近具有增强序参量涨落的区域作...