2007年度的诺贝尔物理学奖已经揭晓

２００７年度诺贝尔化学奖揭晓
斯德哥尔摩消息，德国科学家格哈德·埃特尔因为在表面化学研究领域的开拓性贡献获得诺贝尔化学奖。

他的研究对于从肥料到使汽车更加环保的产业来说非常宝贵。

这些实验耗资巨大，因为它们需要在完全无污染，能够将单层原子和分子涂到纯净表面上的实验室中进行。

埃特尔的成果是构建了一种循序渐进的方法，逐渐勾勒出表面化学反应的完整景象。

评审委员会在表彰词中写道：“这门学科对化学工业很重要，可以帮助我们理解各种化学过程，如为什么铁会生产锈，燃料电池和汽车中的催化剂如何工作等。

”“埃特尔在细致描述化学反应如何在表面发生方面取得了成功，从而以此方式奠定了现代表面化学的基础。

”
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诺贝尔物理学奖及其对现代科技的影响摘要：诺贝尔奖是根据瑞典化学家阿尔弗雷德·诺贝尔的遗嘱所设立的奖项，包括的奖项有和平奖、化学奖、生理学或医学奖、文学奖、物理学奖，旨在奖励那些曾赋予人类最大利益的人。

诺贝尔物理学奖从1901年开始颁发至今已有百余年的历史，目前它已成为国际上最具影响力及权威性的科学奖项。

本文简要介绍了诺贝尔的生平及诺贝尔奖的由来，着重论述了诺贝尔物理学奖对现代科技的影响，由诺贝尔物理学奖的颁发预测了21世纪物理学的发展趋势，揭示了诺贝尔物理学奖颁发的启示。

关键词: 诺贝尔物理学奖现代科技发展趋势启示第一章诺贝尔生平及诺贝尔奖概述1.1 诺贝尔生平阿尔弗雷德·伯纳德·诺贝尔（Alfred Bernhard Nobel），是19世纪著名的化学家，1833年10月21日出生于瑞典首都斯德哥尔摩。

就在诺贝尔出生前一年，一场火烧毁了他的家，全家只好靠借债度日，父亲为了躲债，单身离家出走，幸好由母亲把家务全部担当下来。

诺贝尔凄苦的童年生活使他身体虚弱、性格内向。

诺贝尔8岁上学，仅读了一年就辍学了，这是他一生唯一的一次接受学校教育。

诺贝尔父亲是一位很有才干的机械师，后来他父亲发明的机械在俄国受到欢迎，家境开始好转，在1842年，诺贝尔9岁时全家迁居俄国彼德堡。

由于语言不通，诺贝尔和两个哥哥都进不了当地的学校，只得请家庭教师教他们学习外语和自然科学。

由于诺贝尔的勤奋学习，他的学识不亚于他的两个哥哥，深得教师和父亲的喜爱。

过了不久，诺贝尔的哥哥要回瑞典，诺贝尔也只好停止学业，他就到父亲开办的工厂当助手。

诺贝尔把工厂当大学，努力学习生产理论和生产技能。

为了扩大诺贝尔的视野，使他能学到先进的科学知识和技术，1850年他父亲让他出国进行旅行学习。

两年中，他去过德国、法国、意大利和美国，由于诺贝尔善于观察，认真钻研，知识积累迅速，所以在两年后回俄国时，他已经是一位精通几国语言和受过科学训练的学者。

・诺贝尔奖工作回顾・小鼠基因修饰基本原理及其在医学研究中的应用———2007年诺贝尔生理学或医学奖及其相关工作介绍汤富磊1　冯　娟2(1北京大学精神卫生研究所,北京100083;2北京大学医学部生理学与病理生理学系,北京100083) 2007年10月8日,瑞典皇家卡罗琳医学研究院诺贝尔生理学或医学奖评审委员会宣布,美国科学家Mari o R .Capecchi 、O liver S m ithies 和英国科学家Martin J.Evans 在“涉及使用胚胎干细胞进行小鼠特定基因修饰方面的一系列突破性发现”[1]而获得2007年度诺贝尔生理学或医学奖(图1)。

图1　2007年度诺贝尔生理学或医学奖获得者Mari o R.Capecchi 1937年出生于意大利。

1967年获哈佛大学生物物理学博士学位,长期担任美国犹他大学人类遗传学和生物学教授,同时在霍华德2休斯医学研究所(Howard 2Hughes Medical I nstitute )工作。

O liver S m ithies 1925年出生于英国。

1951年获牛津大学生物化学博士学位,现在美国北卡罗来纳大学教会山分校工作。

Mari o R.Capecchi 和O li 2ver S m ithies 分别独立地发现了利用两段DNA 片段的同源重组可以对哺乳动物基因组进行可控的基因修饰。

Martin J.Evans1941年出生于英国,1963年从剑桥大学毕业后进入伦敦学院解剖与胚胎系攻读博士学位。

现在英国加的夫大学担任哺乳动物遗传学教授。

1981年,Evans 从小鼠胚胎中成功地分离出未分化的胚胎干细胞,这些细胞是生物成体所有细胞的来源。

他还建立了一系列基本技术,包括对胚胎干细胞进行细胞培养、遗传操作,以及将遗传改造过的胚胎干细胞转入代孕母鼠体内以产生经遗传操作的后代。

上述三位科学家的工作,使人们可以在哺乳动物的生殖细胞中进行特定的基因改造,并繁殖出成功表达这种新基因的后代。

2007年度诺贝尔化学奖获得者简介张卓勇 朱若华(首都师范大学化学系,北京 100037)摘要最近诺贝尔奖委员会公布了2007年诺贝尔化学奖获奖人,德国科学家格哈德#埃特尔(Gerhard Ertl)因在固体表面的化学过程研究中的杰出贡献获此殊荣.格哈德#埃特尔是一位在国际上享有盛誉的科学家,他在描述氢在金属表面的吸附作用、氨合成的分子机理和固体表面的催化过程等很多方面做了出色的研究工作.他不仅奠定了现代表面化学的基础理论和方法学,而且他的研究成果已经对人类生产和生活产生了巨大的作用,包括化肥生产、汽车尾气的催化净化等许多方面,为经济发展和社会进步做出了巨大的贡献.本文对格哈德#埃特尔教授的学术生涯及在固体表面的化学过程研究方面的主要科学贡献做了介绍.关键词:诺贝尔化学奖,格哈德#埃特尔,生平介绍.中图分类号:O 647.11收稿日期:2007-10-232007年度诺贝尔化学奖近日已经揭晓,德国科学家格哈德#埃特尔(Gerhard Ertl)因在固体表面的化学过程研究中的杰出贡献获该奖.这是诺贝尔化学奖第一次颁发给表面化学研究领域,因此对于表面化学具有重要的意义.图1 Gerhard Ertl 照片Gerhard Ertl 于1936年10月出生在德国的Bad Cannstdat.他出生后不久,全家就搬到了德国的Fellbach.他于1955年开始在University of Stuttgart 学习物理学.后来他的学业曾两度中断,最后在Heinz Gerischer 的指导下完成学业.那时Heinz Gerischer 是在麦克斯)普兰克金属研究所工作,后来Heinz Gerischer 受聘到Technical University of Munich 担任物理化学教授.Gerhard Ertl 又跟着Heinz Gerischer 作为助手继续在Heinz Gerischer 的指导下工作.Gerhard Ertl 于1965年通过答辩取得博士学位.他的论文题目是/论锗单晶表面上的催化氢氧化的动力学0.两年后,Gerhard Ertl 又完成了一个题目为/用低能量电子衍射研究表面结构与反应活性0的研究项目.随后他获得了一个商业项目的资助,从而进入到该国家/表面科学0的领域.由于他在该领域的出色工作,年仅31岁的Gerhard Ertl 于1967年被聘为汉诺威大学(University of Hannover)物理化学系主任.同年,他又担任汉诺威技术大学(Technical University of Hannover)的物理化学与电化学研究所(Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry )的教授和主任.Gerhard Ertl 又于1973年接替Georg -Maria Schwab 担任慕尼黑Ludwig -Maximilians 大学物理化学系主任.Gerhard Ertl 的整个研究组都跟随着他从汉诺威搬到了慕尼黑.此后,他还担任了德国和美国的多所大学的客座教授.1985年,他离开慕尼黑去接替他的老师Heinz4第28卷 第6期2007年12月首都师范大学学报(自然科学版)Journal of Capital Normal University(Natural Science Edition)No.6Dec.2007Gerischer担任Fritz-Haber研究所的所长.同时,他还担任柏林技术大学(Technical University in Berlin)和柏林自由大学(Free University of Berlin)的荣誉教授. 1989年柏林墙倒塌之后,他又成为Humbold-t University of Berlin的荣誉教授.他可能是第一位在三所柏林大学担任荣誉教授的人.Gerhard Ertl指导过100多名博士研究生和世界各地的很多博士后,其中许多人是现在知名的科学家.Gerhard Ertl的科学成就包括的范围非常广.他从其科学生涯一开始就从事化学反应表面过程的研究.他开始时研究小分子,如O2、CO、H2、N2、NO等与金属和合金表面的相互作用.后来他的研究组采用分子束技术、激光光谱等技术研究反应动力学.氢气在金属表面如钯、铂和镍的吸附行为对于研究催化和有机物的氢化有着重要意义.Gerhard Ertl采用低能电子衍射(LEED,Low Energy Electron Diffraction)定量地描述了氢在金属表面的吸附作用.他的研究不仅解决了在这方面长期困扰人们的有关催化机理问题,而且建立了LEED与其它实验方法相结合研究分子表面科学中的重要问题方法.他的研究影响深远,由于有坚实的研究基础,在Gerhard Ertl近期工作中,用振动光谱揭示了H单分子层在铂(111)表面的吸附模式.Gerhard Ertl在氨的合成机理研究方面做出了重要的贡献.他及其合作者采用表面化学的方法对氨合成过程的分子行为和机理进行了深入系统的研究.德国科学家Fritz Haber于1905~1908年发现了氨合成方法,因而获得了1918年的诺贝尔奖.在合成氨反应中,氮气和氢气在高压和催化剂的存在下反应生成氨:N2+3H y2NH3在这个反应中铁和氢氧化钾作为催化剂.由于巨大的经济效益,许多研究者致力于揭开氨合成反应机理的奥秘.Ertl在上世纪70年代中期开始了反应机理的研究.合成氨的反应动力学受到氮气的化学吸附过程速度控制,这个过程的机理甚至反应成分的性质都不是很清楚.Ertl在进行氢在金属表面吸附研究过程中,掌握了表面研究的方法,对他后来的研究工作非常有利.合成氨反应的第一步涉及到氮气和氢气分子在表面的吸附.氮气在表面是否能解离一直是受争议的问题.众所周知,氮气分子中的三键是最强的化学键之一,很难想象分子和表面的相互作用可以强到足以使氮分子分解,即使在能量上允许,键断裂时会有很高的势垒.Ertl采用光电子光谱技术,观察到了洁净的铁表面原子氮的存在,并推导出了详细铁-氮结构模型.原子氮的形成可由低活化能引发,但是由于有一个非常小的因素存在使得过程很慢.在不同的晶面上,生成氮原子所需的活化能不同,在3个主要晶面(111),(110)和(100)上反应都能够进行.随着表面覆盖程度提高,势垒提高了,而在不同晶面上的动力学差异就不那么显著了.这个研究还不能够解释工业过程.1979年,Ertl采用原子发射光谱法研究了工业用的催化剂的表面组成,发现在通常条件下,催化剂表面呈配位结构,在还原的情况下,表面主要由铁和钾所占据.通过吸收能量的特征可以发现,在高压下,一个催化循环完成后空反应器中,只有吸附的原子氮保留在催化剂表面.根据上述定量的研究,合成氨的反应机理可以推导如下:N2W2H adN2W H2,ad W2N sN s+H ad W NH adNH ad+H ad W NH2,adNH2,ad+H ad W NH3,adNH3,ad W NH3这个反应机理在Ertl前已有报道,但是Ertl不仅证明了机理的存在,而且提供了每步反应所需能量:图2合成氨反应过程的能级图能量单位:kJ P mol尽管图2详细地阐述了反应过程,但是还有一个基本的问题没有解决.实验表明,钾离子的存在可以加快催化循环,Ertl还观察到在反应过程中钾保持在催化剂表面.钾的存在可以使氮分子更稳定地吸附在催化剂表面,吸附能提高了10-15kJ P mol.这个事实说明钾可以提供电子给相邻的铁原子.1982年,Gerhard Ertl研究组利用当时刚提出的扫描隧道显微镜(STM)研究了表面结构和反应机5第6期张卓勇等:2007年度诺贝尔化学奖获得者简介理,后来又采用UV )光电子光谱仪测量了表面上发射电子的动能变化,对于分子在表面的键合有了新的理解.Gerhard Ertl 研究组的研究重点之一是C O 氧化.1982年,Gerhard Ertl 及其研究组报道了在单晶表面上CO 2形成过程中的动能振荡,这是一个化学反应中的非线性现象.在这个过程中,一个化学吸附在金属铂表面上的C O 分子与另一个被化学吸附的氧原子发生反应生成CO 2,然后离开表面.这个过程中,表面重构是最引入注目的效应.裸露、的金属面(100)和(110)上存在着表面重构的趋势以降低表面张力,如果CO 吸附在金属表面达到一定程度时,吸附能的作用会发生金属表面的重构的逆过程.而O 2在逆转的表面上有更强的化学吸附作用.随着催化反应进行,气体分子覆盖率降低,又会引起金属表面重构.这样的振荡动力学过程使得金属表面空间构成形成富CO 区和富O 2区.Ertl 用光发射电子显微镜观察到了这一现象(见图3).从图3可以明确观察到这种振荡过程.图3 铂表面光发射电子显微镜图像暗区是富CO 区,亮区是富O 2区.时间范围:~10s.长度间隔:~011mm这些基础研究表明,Ertl 的方法学不仅适用于单反应速率控制的动力学研究中如合成氨的反应过程,而且适用于非线性动能研究.他的方法学体系已经成为表面化学过程研究的标准方法.Gerhard Ertl 是一位在国际上享有盛誉的科学家,曾在德国科学基金会、国家科技部、同步辐射研究委员会等学术机构任职,还担任包括美国科学院等十个国家科学院的院士.Gerhard Ertl 获得过许多荣誉,除了上面提到的三个荣誉教授外,他还获得了五个荣誉博士称号.他还获得过许多重要的科学奖项.Gerhard Ertl 与中国的学者和研究机构交往密切,有多名中国学者在Gerhard Ertl 研究组做博士后、访问学者或从事联合研究工作.自1997年起,埃特尔教授就应聘为中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室国际顾问委员会委员,并担任5催化学报6的顾问;2000年,Gerhard Ertl 所在的德国马普学会和中科院大连化学物理研究所建立了/纳米催化技术0伙伴关系研究小组,利用表面科学的表征、制备手段,研究催化反应的纳米作用基础;2006年6月,双方又共同组建了/基于第一性原理的高压氧化催化理论0伙伴关系研究小组,致力于发展基于量子力学的、准确的并具有预言能力的、在真实的氧化环境条件下的催化理论.表面化学对于化学工业非常重要,Gerhard Ertl 是最早认识到这些新技术的潜在性的人之一.Gerhard Ertl 不仅奠定了现代表面化学的基础理论和方法学,而且他的研究成果已经对人类生产和生活产生了巨大的作用,包括化肥生产、燃料电池的作用机制、汽车尾气的催化净化等许多方面,为经济发展和社会进步做出了巨大的贡献.(下转第10页)6The Nobel Prize in Physiology or Medicine in2007Goes toMouse Gene TargetingZhu Lin Li Jing Xu Xingzhi(Laboratory of Cancer Bi ology,College of Li fe Science,Capi tal Normal Universi ty,Beijing100037)AbstractThe Nobel Prize is named after the fa mous Swedish chemist Alfred Nobel,the inventor of the nitroglycerine dyna mite.In2007,the Nobel Prize in Physiology or Medicine has been a warded to Mario R.Capecchi,Martin J.Evans and Oliver Smithies for their disc overies of the/gene knockout0technology.They studied this subjec t from different perspectives,and made their unique and groundbreaking c ontributions.Capecchi spent his career studying homologous recombination,which is the foundation for the gene knockout technology.Evans studies embryonal carcinoma cells. Smithies discovered that endogenous genes could be targeted.Gene knockout,also known as gene targeting,includes the following steps:modifying genes by homologous recombination,obtaining chimera mouse by e mbryonic stem cells, homologous recombination in embryonic stem cells,and finally obtaining gene knockout mouse.The combination of their discoveries made0gene therapy0possible and established technological bases for studying human diseases using animal models.Key words:the Nobel Prize in physiology or medicine,/gene knockout0technology,homologous recombination.(上接第6页)An Introduction of the Winner of Nobel Prize in Chemistry2007Zhang Zhuoyong Zhu Ruohua(Department of Chemistry,Capi tal Normal Universi ty,Beijing100037)AbstractA German scientist,Prof.Gerhard Ertl was announced to be the winner of Nobel Prize in Chemistry2007for his remarkable studies on chemical processes on solid surfaces by the Nobel Prize Committee.Prof.Gerhard Ertl is a notable scientist worldwide.He and his colleagues did excellent research work on adsorption behavior of hydrogen on metal surfaces,the molecular mechanism of ammonia synthesis,and catalytic processes on solid surfaces,and many other aspects.His remarkable researches not only build the foundation of theory and me thodology for modern surface chemistry, but also have significant impact on our life and society,including fertilizer production,catalytic cleaning of the automobile exhaustion and etc.His research has made significant contributions to the mankind and social development. The scientific career of Prof.Gerhard Ertl and his research achieve ments in chemical processes on solid surfaces and related works were introduced in the present paper.Key words:Nobel Prize in Chemistry,Gerhard Ertl,introduction.10。

获得2007年诺贝尔物理学奖的两篇文章
摘要：
1.2007 年诺贝尔物理学奖的背景和重要性
2.获奖的两篇文章的主题和内容
3.两篇文章的贡献和影响
4.结论
正文：
2007 年诺贝尔物理学奖授予了两篇具有突破性的文章，它们的研究成果在物理学领域产生了深远的影响。

这两篇文章分别是关于光晶格和宇宙加速膨胀的研究。

本文将详细介绍这两篇文章的主题、内容以及它们在物理学领域的贡献和影响。

首先，让我们来看一下关于光晶格的文章。

光晶格是一种具有周期性结构的光学材料，其内部具有精确的空间周期性。

这种材料在光学领域有着广泛的应用，如光纤通信、光学传感器等。

2007 年诺贝尔物理学奖授予了在光晶格领域做出杰出贡献的科学家。

他们的研究成果为光晶格的发展和应用奠定了坚实的基础。

接下来，我们来看一下关于宇宙加速膨胀的文章。

宇宙加速膨胀是指宇宙中的物质在远离我们，而且远离我们的速度越来越快。

这一现象最早是在1998 年被科学家观测到的。

2007 年诺贝尔物理学奖授予了在这一领域做出突破性成果的科学家。

他们的研究为我们揭示了宇宙的扩张速度和宇宙加速膨胀的原因，为我们理解宇宙的起源和演化提供了重要的线索。

这两篇文章的贡献和影响无疑是巨大的。

它们不仅在物理学领域产生了深远的影响，而且对人类对宇宙的认识也产生了重要的影响。

这两篇文章的研究成果为人类的科技进步和发展提供了重要的支持。

总之，2007 年诺贝尔物理学奖授予的两篇文章在物理学领域产生了深远的影响。

2007年诺贝尔物理学奖2007年物理学奖，由两位物理学家分享，他们是法国的艾尔伯·费尔（Albert Fert）和德国的皮特·克鲁伯格（Peter Grünberg）。

他们于1988年，各自独立地发现了巨磁电阻效应，极大地提高了电脑硬盘的数据存储量。

艾尔伯·费尔（Albert Fert，1938—），出生于法国的卡尔卡松。

1962年，费尔在巴黎高等师范学院获得数学和物理硕士学位。

1970年，费尔从巴黎第十一大学获得物理学博士学位，并留校任教。

费尔从1970年到1995年一直在巴黎第十一大学固体物理实验室工作，后任研究小组组长。

1995年至今则担任国家科学研究中心-Thales集团联合物理小组科学主管。

1988年，费尔发现巨磁电阻效应，同时他对自旋电子学作出过许多贡献。

皮特·克鲁伯格（Peter Grünberg，1939—2018），出生于德国。

从1959年到1963年，克鲁伯格在法兰克福约翰-沃尔夫冈-歌德大学学习物理，1962年获得中级文凭，1969年在达姆施塔特技术大学获得博士学位。

1988年，克鲁伯格在尤利西研究中心研究并发现巨磁电阻效应。

1992年被任命为科隆大学兼任教授。

2004年在研究中心工作32年后退休，但仍继续工作，直到2018年逝世。

巨磁电阻效应是指当铁磁材料（Ferromagnetic）和非磁性金属（Non-Magnetic Metal）层交替组合成的材料，在既使微弱的磁场作用下铁磁层的电阻突然巨幅下降的现象。

特别值得注意的是，如果相邻材料中铁磁层的磁化方向平行的1时候，电阻会变得很低；而当铁磁层的磁化方向相反的时候电阻则会变得很大。

电阻值的这种变化是由于不同自旋的电子在单层磁化材料中的散射性质不同而造成的。

早在1988年，费尔和克鲁伯格就各自独立发现了这一特殊现象：非常弱小的磁场变化就能导致磁性材料发生非常显著的电阻变化。

诺贝尔奖及历年获奖者（20072007年10月8日第一百零七届诺贝尔奖于开始陆续公布。

瑞典卡罗林斯卡医学院宣布:美国人马里奥·卡佩基、奥利弗·史密斯和英国人马钉埃文斯,获得2007年诺贝尔生理学或医学奖,以表彰他们在改造活体内特定基因的“基因靶向”技术等方面做出了奠基性贡献。

2007年10月9日,瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会宣布:法国科学家艾尔伯-费尔和德国科学家皮特-克鲁伯格,将获得2007年度诺贝尔物理奖,以表彰他们发现巨磁电阻效应的贡献。

2007年10月11日下午13时(北京时间19时)，瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会宣布布:英国女作家多丽丝-莱辛将获得2007年度诺贝尔文学奖。

2007年10月10日，瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会宣布:德国科学家格哈德"埃特尔将获得2007年度诺贝尔化学奖，以表彰他在“固体表面化学过程”研究中作出的贡献2007年10月12日，挪威诺贝尔委员会在挪威首都奥斯陆宣布，将2007年诺贝尔和平奖授予美国前副总统戈尔和联合国的政府间气候变化专业委员会，以表彰他们为改善全球环境与气候状况所作的不懈努力。

2007年10月15日，三位美国经济学家分享2007年诺贝尔经济学奖，以表彰他们为机制设计理论奠定基础。

他们分别是明尼苏达大学的赫维茨、芝加哥大学的马斯金，以及美国普林斯顿高等研究中心的罗杰·B.迈尔森。

2008年10月6日第一百零八届诺贝尔奖于开始陆续公布。

2008年10月６日，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布，将2008年诺贝尔生理学或医学奖授予德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森及两名法国科学家弗朗索瓦丝·巴尔－西诺西和吕克·蒙塔尼。

2008年10月7日，瑞典皇家科学院宣布，美国籍科学家南部阳一郎和日本科学家小林诚、益川敏英获得本年的诺贝尔物理学奖。

2008年10月8日，瑞典皇家科学院在瑞典首都斯德哥尔摩宣布，日本科学家下村修、美国科学家马丁·沙尔菲和美籍华裔科学家钱永健获得2008年诺贝尔化学奖。

2007年诺贝尔物理学奖获奖名单公布2007-10-09 17:58:05来源: 新华社(北京)网友评论407 条点击查看瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会今天宣布，将2007年度诺贝尔物理奖授予法国科学家艾尔伯-费尔和德国科学家皮特-克鲁伯格，以表彰他们发现巨磁电阻效应的贡献。

法国科学家阿尔贝·费尔（Albert Fert）德国科学家彼得·格林贝格尔(Peter Grünberg)新华网斯德哥尔摩10月9日电瑞典皇家科学院9日宣布，法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔共同获得2007年诺贝尔物理学奖。

他们将分享1000万瑞典克朗（1美元约合7瑞典克朗）的奖金。

这两名科学家获奖的原因是先后独立发现了“巨磁电阻”效应。

所谓“巨磁电阻”效应，是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。

根据这一效应开发的小型大容量计算机硬盘已得到广泛应用。

瑞典皇家科学院在评价这项成就时表示，今年的诺贝尔物理学奖主要奖励“用于读取硬盘数据的技术”。

这项技术被认为是“前途广阔的纳米技术领域的首批实际应用之一”。

另据中国网10月9日报道2007年诺贝尔物理学奖于北京时间今天下午5时45分公布，法国人艾尔伯-费尔（Albert Fert）和德国人皮特-克鲁伯格(Peter Grünberg)因巨磁电阻方面的贡献获得诺贝尔物理学奖。

按照传统，2007年诺贝尔奖的颁奖仪式将在今年12月10日举行。

除和平奖颁奖仪式在挪威首都奥斯陆举行以外，生理学或医学奖、物理学奖、化学奖、文学奖和经济学奖都将在瑞典首都斯德哥尔摩举行。

今年诺贝尔奖每项奖金仍为1000万瑞典克朗（1美元约合7瑞典克朗）。

(小桥)物理学奖得主小传这两位科学家都比较喜欢音乐。

费尔最喜欢的乐手是美国爵士乐钢琴家塞罗尼斯·蒙克，而格林贝格尔对古典音乐十分痴迷，他还是一名吉他爱好者。

2007年12月10日第一百零七届诺贝尔奖颁发物理学奖2007年：法国科学家艾尔伯·费尔和德国科学家皮特·克鲁伯格，表彰他们发现巨磁电阻效应的贡献。

艾尔伯·费尔AlbertFert在1938年3月7日出生于法国的卡尔卡松，已婚并有两个孩子。

1962年，费尔在巴黎高等师范学院获数学和物理硕士学位。

1970年，费尔从巴黎第十一大学获物理学博士学位。

目前为巴黎第十一大学物理学教授。

费尔从1970年到1995年一直在巴黎第十一大学固体物理实验室工作。

后任研究小组组长。

1995年至今则担任国家科学研究中心-Thales集团联合物理小组科学主管。

1988年，费尔发现巨磁电阻效应，同时他对自旋电子学作出过许多贡献。

费尔在获得诺贝尔奖之前已经取得多种奖项，包括1994年获美国物理学会颁发的新材料国际奖，1997年获欧洲物理协会颁发的欧洲物理学大奖，以及2003年获法国国家科学研究中心金奖。

并于2007年获得诺贝尔奖。

官方简历AlbertFert,curriculumvitaeBorn:March7,1938-Carcassonne,FranceNationality:FrenchMaritalstatus:married,twochildren.Education1957-1962-EcoleNormaleSupérieure(Paris):MaîtrisedeMathématiques,MaîtrisedePhysique.1963-UniversitédeParis:Thèsede3èmecycle,Title:"NMRofhydrogenabsorbedbypalladium",Supervisor:P.Averbuch,Preparat ionatInstitutd'ElectroniqueFondamentale(Orsay)andLaboratoiredeSpectrométriePhysique(Grenoble).1970–UniversitéParis-Sud:DoctoratesSciencesPhysiques,Title:"Transportpropertiesofnickeletiron" ,Supervisor:I.A.Campbell,PreparationatLaboratoiredePhysiquedesSolides(Orsay).MainPositions1962-1964:AssistantatUniversitédeGrenoble(1964-1965:militaryservice)1964-1976:MaitreAssistantatUniversitéParis-Sud(Orsay)1976tonow:ProfessorofPhysicsatUniversitéParis-Sud.Research1970-1995:LeaderofaresearchgroupatLaboratoiredePhysiquedesSolides(Universit éParis-Sud,Orsay).1995tonow:ScientificDirectoratUnitéMixtedePhysiqueCNRS-Thales(Orsay).Experimental(andtheoretical)researchincondensedmatterphysics(metals,magneti sm,magneticnanostructures,spinelectronics).DiscoveryofGiantMagnetoresistancein1 988.Manycontributionstothedevelopmentofspinelectronics.。

２００７年第１１期物理通报科学前沿前沿巨磁电阻效应——２００７年诺贝尔物理学奖简介瑞典皇家科学院宣布，法国科学家阿尔伯特·费尔（ＡｌｂｅｒｔＦｅｒｔ）和德国科学家彼得·格鲁伯格（ＰｅｔｅｒＧｒｕｎｂｅｒｇ），共同获得２００７年诺贝尔物理学奖．获奖的原因是这两位科学家先后独立发现了“巨磁电阻”（ｇｉａｎｔｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ＧＭＲ）效应．这个发现引发的技术进步极大地提高了计算机硬盘磁头的数据读取能力，使硬盘无论从容量还是体积上都产生了质的飞越．这个发现还导致了新一代磁传感器的出现，而且巨磁电阻被认为是纳米技术最重要的应用之一．１磁致电阻的发现及应用磁电阻（ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ＭＲ）是一种铁、钻、镍等铁磁体置于外磁场中其电阻发生变化的物理现象．铁磁体的这个性质与电流方向和外加磁场方向有密切关系．１５０年前英国物理学家Ｗ．汤姆孙（开尔文勋爵）测量了铁和镍在外加磁场中的磁电阻效应．他写道：“我发现将铁置于磁场中，当电流方向与磁场方向一致时导体的电阻增大，而磁场方向与电流方向垂直时电阻减小．”这一现象被称为磁电阻各向异性（ＡＭＲ），现在人们知道这是由电子自旋引起的．磁致电阻技术在应用于硬盘磁头后成为一项重要的实用技术，在２０世纪８０年代，广泛用于制造磁头的材料是坡莫合金．随着计算机的不断发展，对数据存贮量的要求不断加大．人们迫切需要提高硬盘的存贮密度，但是如果大幅度提高硬盘的数据密度，磁单元就要做得非常小，每个单元的磁场强度就会变得很低．通常情况下，磁致电阻的改变是非常微小的，仅有不到一个百分点的变化，在当时科学家们认为想要提高基于ＭＲ技术磁头的效能非常困难．如何提高磁致电阻效能成为当时制约硬盘数据密度进一步扩大的瓶颈技术．２巨磁电阻现象及其基本原理１９８８年，两个独立的研究小组意外地发现了非常巨大的磁电阻效应，即后来被命名的巨磁电阻效应．他们在实验中应用了一种叫做多层磁膜的材料，这种材料是由厚度仅为几个原子的铁磁纳米材料薄膜与非磁性金属纳米膜层叠而成．如图１格鲁伯格小组磁膜的结构是铁一铬一铁三明治式结构，图１而费尔小组的磁膜则是由多达６０层的铁一铬层构成，如图２所示．图２图３、图４是两个小组的实验结果，其中茁轴为磁场强度，Ｙ轴为电阻的变化．图３是格鲁伯格小组的结果，图４是费尔小组的结果．在图４中，还可以看到，非磁性层的厚度对磁电阻的影响．在费尔小组的实验结果中可以看到由９埃厚非磁性层分隔的多层磁膜的磁致电阻变化几乎达到５０％．格鲁伯格小组得到的磁致电阻变化相对费尔小组要小得多，这是因为费尔小组的实验条件是多层材料和超低温（４．２Ｋ），而格鲁伯格小组的实验是三层磁膜在常温下进行的．但格鲁伯格小组也用三层铁两层铬的多层磁膜在低温下得到了１０％的磁致电阻变化．在两个小组最初发表的论文中，不仅测量了这种巨大的磁致电阻变化，而且都认定这是一种区别于原有磁致电阻的全新的物理现象．在费尔论文的标题中还引入了巨磁电阻这个词（ＧｉａｎｔＭａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓ．万方数据２（ＸＴ／年第１ｌ期物理通报科学前沿ｔａｎｅｅ），他在论文中指出了这个新物理现象的巨大应用前景．格鲁伯格也认识到了这个发现带来的巨大技术潜力，他在发表论文的同时为这个成果申请了专利．从那时起，磁膜研究的方向全部转向了磁电子学．－０４－ＯＪ－０２也ｌ０仉●Ｏ】ｎｌＯＡＨ雄Ｍｋｆ刚，屺图３Ｒ舶堆Ｍｋ删，％图４图５是能产生巨磁电阻效应的一个最简系统，与格鲁伯格的实验系统一样，由一层非磁性金属分隔的两层磁性金属构成的三层结构．现在人们知道在磁性材料中，大部分电子的自旋是一致的，称为平行自旋，少部分与总体方向相反，称为反平行自旋．平行自旋的电子和反平行自旋的电子对构成电流的自由电子的散射作用不同，外加磁场对电子自旋产生作用时就影响到磁性材料对自由电子的散射，从而导致电阻发生变化，这就是磁致电阻产生的微观机理．在非磁性材料中，在其内部对自由电子的散射作用与电子自旋无关，因此不会产生磁电阻效应．如图５所示，ｌ、３层为磁性材料，２为非磁性材料．在图５（ａ）中，ｌ、３两层的磁场方向一致，也就是１、３两层对自由电子的散射作用是一致的，电子可以顺利通过；在图５（ｂ）中，ｌ、３两层的磁场方向不同，在第ｌ层和第２层能够顺利通过的自由电子，在第３层遭遇强大阻力（散射作用加强）．现在设想如下的结构一２一来构造一个硬盘数据读取头：第１层材料为固定磁场方向的磁体（永磁体），第３层的磁场方向可以随外界磁场自由变化．这样在读取硬盘数据时第ｌ、３层就会随数据的不同（磁场方向不同）出现平行自旋或反向平行自旋的变化，从而使系统的电阻产生剧烈的变化．通过电流的变化就可以读出相应的０、１数据．图５３巨磁电阻效应引发的技术革命和自旋电子学的发展费尔和格鲁伯格的系统因为昂贵和复杂仅适用于实验室研究；在ＧＭＲ的工业产品化进程中一位在美国工作的英国人起了重要作用．他的名字叫斯图亚特·帕金，他发现应用相对简单的阴极镀膜方法构造的ＧＭＲ系统依然可以很好地工作，而不必构造完美的纳米膜．应用这种技术，在１９９７年第一块ＧＭＲ硬盘问世，之后ＧＭＲ磁头迅速成为硬盘生产的工业标准．巨磁电阻的发现，打开了一扇通向极具价值的科技领域的大门，其中包括数据存贮和磁传感器．如今全世界有数以千计的科学家正致力于磁电子学及（下转第５５页）万方数据２００７年第１１期物理通报知识介绍ＬＥＤ．这一水平可与蓝芯片与ＹＡＧ：ｃｅ３＋黄色荧光粉组合的白光ＬＥＤ相媲美．３．４蓝色、紫外化合物半导体芯片与有机荧光材料组合实现白光ＬＥＤ的方案既可使用无机荧光粉，也可使用有机荧光材料．人们也注意到这一方案的研发，其原理和无机白光ＬＥＤ相同，但与显示器用有机ＬＥＤ（ＯＬＥＤ，ＯＥＬ）方案的原理、材料及器件结构和形成工艺完全不同．但这种ＯＬＥＤ（ｏＥＬ）也是可以向平板照明光源发展的，其前景不可忽视．实现高效ＬＥＤ白光发射，对荧光粉的转换效率、发光强度、色品质等有严格的要求．另一方面，由于荧光粉在器件特殊的涂布和封装方式，对其粒度、均匀性、分散性有着不同于灯用荧光粉的要求．为适应这些全新的工艺要求，许多制备方法应运而生．高温固相法是传统的合成方法，最近又发展了共沉淀法、熔胶凝胶法、燃烧法、喷雾热解法以及微波热合成法等方法．４封装工艺ＬＥＤ器件的封装工艺是一个十分重要的工作．没有正确的封装，ＬＥＤ器件光损失严重，光通和光效低，光色不均匀，使用寿命短．当前所发展的白光ＬＥＤ的传统构件难以适应作为照明光源的要求，颗粒大小、支架、封装用的树脂以及光学结构等有待采用新设计思想、新工艺和新材料，以臻工艺完善，适合固体照明光源的发展．人们一方面继承，更重要的是摈弃旧的框框，创新性推出有自己特色的照明用新白光ＬＥＤ光源．以下几个问题应优先发展．（１）外量子效率低，折射率物理屏障难以克服．（２）设计导热性能较好的封装方式．（３）光色均匀和光通高的封装工艺．（４）封装树脂，高透过率，耐热，高热导率，耐ＵＶ和日光辐射及抗潮的封装树脂．（上接第２页）其应用的研究．巨磁电阻的发现再次向人们揭示，完全偶然的发现可以带来全新的技术和商业产品应用．发现巨磁电阻效应不仅为硬盘生产带来了一场革命，而且对这个效应的深人研究导致一个新的领域——自旋电子学（ｓｐｉｎｔｒｏｎｉｃｓ）的产生，在自旋电子学领域中，原来分开的电子学和磁学重新走到一起，并在纳米尺度的微电子世界中占据主导地位．４磁致电阻现象的进一步发展和展望目前巨磁电阻技术已经是一种非常成熟的技术，在它之后人们又相继发现了隧穿磁电阻（ｔｕｎｎｅｌｉｎｇｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ＴＭＲ）和庞磁电阻（ｃｏｌｏｓｓａｌｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ＣＭＲ）．ＴＭＲ系统中，用绝缘层取代了ＧＭＲ系统中的非磁性金属层，电子以量子穿隧的方式通过系统，在这个系统中电阻的变化可达到２００％．该系统又被称为磁隧穿结，由于它的良好电子特性，它被应用于磁随机存贮器（ＭＲＡＭ），这种存贮器像硬盘一样，断电后可以保留数据，但速度又能接近于普通的内存，现在基于ＴＭＲ的ＭＲＡＭ器件得到了广泛地应用．庞磁电阻，是在金属氧化物（陶瓷）材料中发现的一种新现象，这种材料置于磁场中时，它的电阻变化要比ＧＭＲ高几个数量级．它的发现让全世界都为之震惊，它具有很多非常新奇的性质，其工作原理目前还在研究之中，科学家们认为，电子相关性在其中起重要作用．２０世纪７０年代纳米技术的进步是发现巨磁电阻的必要条件，如果没有纳米尺度的制膜技术，就不可能发现巨磁电阻效应．纳米级的薄膜，其厚度仅有数个原子，在纳米尺度下，材料的性质会与宏观尺度下有极大的不同．不仅仅是磁性质、电性质、光学性质、化学性质，材料强度都会有很大区别．因此在这个意义上，巨磁电阻的发现也被认为是纳米技术最早的重要应用．可以认为，ＧＭＲ不仅仅引发了一场硬盘技术的革命，还代表人类电子科技和工业文明进入纳米尺度的量子世界．ＧＭＲ的发现和研究不但促进纳米技术的进一步发展，还产生了应用于微观领域的电子学——自旋电子学，人类从此不仅仅利用电子的电荷属性，电子的自旋属性也得到了开发和应用．（资料来源：诺贝尔奖官方网站．中国物理教育网网络中心吴江滨摘译）一５５—万方数据。

2008年至2012年诺贝尔物理学奖获得者及其主要贡献简介获奖年度：2012年获奖者：沙吉·哈罗彻（Serge Haroche）大卫·温兰德（David J.Wineland）获奖者简介：沙吉·哈罗彻１９４４年生于摩洛哥的卡萨布兰卡，现为法国籍。

他１９７１年在巴黎第六大学获得博士学位，曾任职于法国国家科研中心和法国综合理工大学，现为法兰西学院和巴黎高等师范学院教授。

大卫·温兰德１９４４年生于美国密尔沃基，１９７０年在哈佛大学获得博士学位，现任职于美国国家标准与技术研究所和科罗拉多大学博尔德分校。

获奖原因瑞典皇家科学院授予这二人奖项的原因是他们在“突破性的试验方法使得测量和操纵单个量子系统成为可能”。

塞尔日·阿罗什和大卫·维因兰德独立地发明并拓展出能够在保持个体粒子的量子力学属性的情况下对其进行测量和操控的方法，而这在之前被认为是不能实现的。

在不破坏单个量子粒子的前提下实现对其直接观测，两位获奖者以这样的方式为量子物理学实验新纪元开辟了一扇大门。

对于单个光子或物质粒子来说，经典物理学定律已不再适用，量子物理学开始“接手”。

但从环境中分离出单个粒子并非易事，而且一旦粒子融入外在世界，其神秘的量子性质便会消失。

因此，许多通过量子物理学推测出来的现象看似荒诞，也不能被直接观测到，研究人员也只能进行一些猜想实验，试图从原理上证明这些荒诞的现象。

通过巧妙的实验方法，阿罗什和维因兰德与研究小组一起成功地实现对量子碎片的测量和控制，颠覆了之前人们认为的其无法被直接观测到的看法。

这套新方法允许他们检验、控制并计算粒子。

两位获奖者均在量子光学领域研究光与物质间的基本相互作用，这一领域自1980年代中期以来获得了相当多的成就。

他们的突破性的方法，使得这一领域的研究朝着基于量子物理学而建造一种新型超快计算机迈出了第一步。

就如传统计算机在上世纪的影响那样，或许量子计算机将在本世纪以同样根本性的方式改变我们的日常生活。

物理与工程 Vo l.18 No.1 2008 1 特约稿件2007年度诺贝尔物理奖简介都有为*(南京大学物理系,江苏省纳米技术重点实验室,江苏南京 210093)(收稿日期:2007 12 13)瑞典皇家科学院诺贝尔奖评委会2007年10月9日宣布,法国科学家阿尔贝 费尔(Albert Fert)和德国科学家彼得 格林贝格尔(Peter Gr nberg)因发现 巨磁电阻 (Giant Magnetoresistance)(GMR)效应而共同获得2007年诺贝尔物理学奖.图1为二位科学家的肖像.图1 2007年度诺贝尔物理奖获得者,法国Albert Fert 教授与德国Peter Gr nberg之肖像瑞典皇家科学院评价说,基于 巨磁电阻 效应开发的 用于读取硬盘数据的技术 ,被认为是 前途广阔的纳米技术领域的首批实际应用之一 .磁电阻效应,即磁致电阻的变化,是指材料的电阻值随磁场变化的现象.原则上考虑,运动的载流子在磁场中将会受到罗仑兹力的作用,从而改变运动的轨迹,导致材料电阻的变化,通常称为正常磁电阻效应(OMR),其值为正,电阻值随磁场呈抛物线型增长,这是十分普遍的现象.但除铋、石墨以及一些半导体外对大多数材料其值甚低,在10Oe磁场下电阻变化率仅为10-8%,通常不予考虑.1857年英国物理学家开尔文勋爵(T. Thom son)首次发现,铁、钴、镍,及其磁性合金材料的电阻与磁场和电流的相对方向相关,其值较大,被称为各向异性磁电阻效应(AM R),产生该磁电阻效应源于自旋-轨道的耦合,例如NiFe、NiCo合金的最大AM R可高达5%(RT),低场灵敏度可达0.3%/Oe.1990年用于硬盘读出磁头,存储密度可达2~3Gb/in2,现已被GM R磁头所取代,但在磁传感器中依然有一定应用.1988年,费尔和格林贝格尔各自独立在(Fe/ Cr)夹层膜与多层膜中发现非常显著的电阻变化.相对于上述的磁电阻效应大一个数量级以上,这一效应被称为 巨磁电阻 效应,此外,其物理机制也不同于上述的二类磁电阻效应,而源于电子自旋在磁性薄膜界面与自旋相关的散射作用,根据这一效应开发的小型大容量硬盘已得到广泛应用.一台1954年的体积占满整间屋子的电脑其容量还不如一个如今非常普通、手掌般大小的硬盘.目前所有的微机中磁盘的读出磁头均已采用GM R效应磁头,存储密度目前已达150Gb/in2, 50多年来磁记录密度增加107倍,其产值已达350亿美元.鉴于其巨大的经济效益与社会影响,以及发展磁电子学新学科的奠基作用,他二人获诺贝尔物理奖是众望所归.图2 (F e/Cr)n多层膜的巨磁电阻效应1988年费尔教授的科研组报道了在(Fe/Cr)多层膜中发现巨磁电阻效应之后[1],引起了科学*编者按 都有为教授为中国科学院院士.2 物理与工程 Vol.18 No.1 2008界广泛的兴趣与重视,迅速地发展成为一门新兴的学科 磁电子学.格林贝格尔教授研究了两铁磁层间的耦合作用,也独立发现了磁电阻效应,富有商业头脑的他同时申报了专利,后来美国购买了他的专利,在20世纪90年代迅速实用化,形成高科技产业,而全球最大的读出磁头生产基地却在中国深圳.磁电子学与传统的电子学或微电子学的主要区别在于传统的电子学是用电场控制载流子电荷的运动,而磁电子学是用磁场控制载流子自旋的运动.巨磁电阻效应的发现为人们获得与控制极化自旋流开拓了现实的可能性.多层膜巨磁电阻效应是源于载流子在输运过程中与自旋相关的散射作用.继多层膜磁电阻效应后,颗粒膜磁电阻效应,隧道磁电阻效应(TM R T unneling Mag netoresistance),以及锰钙钛矿化合物的庞磁电阻效应(CMR Co lossal Mag netoresistance)相继被发现或取得重大的进展,磁电阻效应发展的历程如表1所示.表1 磁电阻效应发展简史Y ear M R M ateria ls Reference 1856A M R N i,Fe,M ag netic metals Lo rd Kelvin1936A M R Per malloy(N iF e Allo y)4%.<1O e(RT)L.M.M o K eehan1955L M R(CM R)L a Ca M nO Per ovskite<RT,Bulk1975T M R Fe/Ge/Co,14%.4.2K Jullier e1988GM R(F e/CR)n80%.4.2K20T A F ert(P.Gr unberg)1992GM R Gr anular films,Cu/Co,Co/A g A.E.Ber kow itz;C.L.Chien1994CM R Per ov skites T hin F ilm(L aBa)M nO3,60%,6T,RT(L aCa)M nO3,127000%,6T,77KR.V on.H elmoltS.Jin1995T M R Fe/A l2O3/Fe,18%R TCoF e/A l2O3/Co.11.8%RTT.M iyazakiJ.S.M oo der a1999T M R CoF e/A l2O3/Co Fe,42%RT S.S.P arkin 2003T M R Fe/M gO/F e,~100(80K);67%RT J.Faure V incent表中,以MgO为绝缘层的TMR效应取得突破性的进展,用它制备的磁传感器性能已显著地超过GMR效应器件,已在读出磁头等领域进入商业化阶段,隧道磁电阻效应是由(铁磁薄膜/绝缘薄膜/铁磁薄膜)所构成的夹层膜纳米结构,电子通过与自旋相关的隧道效应输运所产生的磁电阻效应.细心的读者会发现,图2的巨磁电阻效应,虽然磁电阻效应很大,但所需的饱和磁场也很高,甚至高达20kOe,显然其磁场灵敏度很低,约10-3量级,远低于坡莫合金的各向异性磁电阻效应,因此是没有应用价值的.1991年达尼(Dieny)等人[2]提出了自旋阀的结构,见图3.图3 自旋阀的示意图。

一、单项选择题1．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发觉“巨磁电阻效应”，巨磁电阻效应的发觉，使得影响材料电阻率的的因数就变成：温度、材料、光强和磁场等．基于巨磁开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其它电阻应用的说法中．正确的是（）A．光敏电阻是一种光电传感器B．热敏电阻可应用于电热设备中，以用来发热C．应用于电炉、电阻器等设备中的电阻丝一般选用单质金属材料来做D．电阻在电路中的主要作用是：通直流、阻沟通2．如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称，O点为A、B 电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，面对上述信息，下列说法正确的是A．A、B所带电荷量与元电荷的比值可以是不相同的整数B．最先用电场线描述电场的科学家是库仑C．a、b两点处无电场线，故其电场强度肯定为零D．同一摸索电荷在a、b两点处的电势能肯定相同3．一边长为L的正方形n匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t 的变化状况如图所示。

已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给的信息可推断A．1t时刻穿过线框的磁通量为2BLB．2t时刻穿过线框的磁通量变化率为零C ．线框转动的角速度为2mEBLD．12~t t时间内穿过线框的磁通量变化量为2nBL4．如图，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直纸面对里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘．金属棒通过开关与一电动势为12V 的电池相连，电路总电阻为2Ω．已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均转变了0.3cm，重力加速度210/g m s=。

则A．闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的总形变量为0.2cmB．闭合开关，系统重新平衡后，棒ab的安培力大小为0.06NC．两弹簧的劲度系数为0.2N/mD．棒ab的重力为0.05N5．“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露．有一个质量为3m的爆竹从地面斜向上抛出，上升h后到达最高点，此时速度大小为v0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东；重力加速度为g．则A．爆竹在最高点爆炸过程中，整体的动量守恒B．质量为m的一块，其速度为23v v-C．质量为m的一块，在落地过程中重力冲量的大小为2hg，方向竖直向下D．质量为2m的一块，在落地过程中动量变化量大小为22hg，方向水平向东6．如图甲所示，导体棒MN置于水平导轨上，PQMN所围的面积为S，PQ之间有阻值为R的电阻，不计导轨和导体棒的电阻。