科普文章

我们很高兴地宣布，由IOP出版社推出的全新期刊——Environmental Research: Climate（ERCL）期刊发表了首批文章！ ERCL是IOP出版社Environmental Research开放获取系列的最新成员，致力于理解气候变化产生的原因、导致的影响和解决方案。为了进一步支持开放研究和我们的第一批作者，IOP出版社将免除所有在2024年初之前投稿的文章出版费用（APC）。 阅读由主编Noah Diffenbaugh教授撰写的卷首语，并探索我们的首批开放获取文章吧。 首批文章介绍 Editorial  Introducing “Environmental Research: Climate” – a new journal devoted to understanding the causes, consequences and solutions of climate variability and change Noah Diffenbaugh   Topical Review Extreme weather impacts of climate change: an attribution perspective Ben Clarke, Friederike Otto, Rupert Stuart-Smith, Luke James Harrington   Paper Irrigating urban...

Journal of Physics A: Mathematical   and Theoretical(JPhysA)每年出版50期，针对运用数学结构来描述物理世界的基本过程，并探索这些结构的分析、计算和数值方法。近日，我们采访了期刊编委之一，来自上海大学数学系的张大军教授，让我们一起来看看他对期刊以及领域发展的见解吧。 访谈详情 1. 您为什么选择从事相关的领域研究？ 我所在的大的研究方向是数学物理，具体的研究方向是“可积系统理论及其应用”。这一方向兴起于上世纪60年代，美国数学家Martin David Kruskal 及其合作者引入了孤立子（soliton）的概念、并随后建立了求解非线性可积偏微分方程初值问题的“反散射变换”方法。现在，可积系统理论已经形成了一个集分析、代数、几何、表示论、算子理论、随机矩阵理论、特殊函数理论、组合几何等诸多数学分支于一体的领域，并深深融入进物理（非线性光学、统计力学、量子力学、量子场论等）、流体力学、生物等学科，不少菲尔兹奖、沃尔夫奖、阿贝尔奖获得者的工作都与可积系统理论有关。我从研究生阶段就进入了这一研究方向。“可积系统理论”仍然处于一个重要的、有活力的发展阶段，不断有重要的成果出现，体现了各种数学工具的综合应用、或者是在应用领域的重要作用。这是这一方向吸引众多学者（包括我）的原因。 2. 您目前从事的研究工作有哪些？ 我目前研究离散可积系统，特别是其中的直接方法、新的数学结构、以及与椭圆函数相关的内容等。 3. 您认为五年后该领域的研究重点将会是什么？ 就可积系统理论这一方向而言，我认为： 离散可积理论（对于发展离散复分析、离散几何、差分方程理论有重要作用） 可积系统的数学结构 可积系统在各个领域的应用 可积系统与偏微分方程理论的深度结合 可积系统与机器学习 4. 是什么吸引您加入Journal of Physics A期刊编委团队? JPhysA良好的学术声誉的专业水平； JPhysA在可积系统领域中的影响； 我希望能够为这个方向的发展做一些贡献； 通过学习和交流，让自身得到提高； 我个人对于JPhysA的感情：我的第一篇通讯作者的论文发表在JPhysA。 5. 您认为像Journal of Physics A这样的期刊对领域的发展有什么重要影响？ JPhysA是可积系统等几个方向的主要核心期刊，学术期刊中需要JPhysA这样有良好学术声誉的期刊，希望JPhysA能够继续坚持维护期刊声誉、吸引高水平论文。 编委介绍 张大军  教授 上海大学 张大军，上海大学数学系教授。1990-1994河北师范大学数学系学士，1994-1997上海大学数学系计算数学硕士，1998-2002上海大学数学系博士。主要研究兴趣为孤立子与可积系统: 精确解与数学结构，目前主要研究离散可积系统。自2020年1月开始担任Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical期刊编委。 期刊介绍...

据英国物理学会（IOP）的消息，清华大学李和平研究员当选为英国物理学会会士（Fellow of the Institute of Physics，FInstP）。 英国物理学会（Institute of Physics，简称IOP）成立于1873年，是一个致力于提高对物理学理解和应用的知名国际性学术机构，其使命是促进物理学的发展和其在全世界的传播，致力于在全球范围内推动和传播物理学的研究和应用, 以及促进物理学教育的发展。根据专家推荐，学会每年遴选英国及国际上在物理学科学研究领域取得杰出成就和为推动物理学科学发展作出卓越贡献的科学家为其会士。 会士介绍 李和平  研究员 清华大学 李和平，清华大学工程物理系特别研究员、长聘副教授、博士生导师，英国工程技术学会会士（Fellow, IET）、英国物理学会会士（Fellow, Institute of Physics）、中国电子学会会士、美国电气和电子工程师协会高级会员（Senior Member、IEEE）、中国电工技术学会和中国核学会高级会员；中国电工技术学会等离子体及应用专业委员会副主任委员、中国电子学会应用磁学分会第十届委员会副秘书长及生命电磁学学组副主任委员、中国计量测试学会自动计量测控技术专业委员会委员、中国电工技术学会生物电工专业委员会委员、中国宇航学会电推进专业委员会委员。英文期刊《High Voltage》Associate Editor，曾担任英文学术期刊《Plasma Science & Technology》、《IEEE Transactions on Radiation & Plasma Medical Sciences》和《Applied Sciences-Basel》等离子体专题 Guest Editor, 并多次担任中文学术期刊《高电压技术》等离子体专题主编。 1996年7月从西安交通大学能源与动力工程系本科毕业，获工学学士学位；2001年7月从清华大学工程力学系研究生毕业，获工学硕士和博士学位，被评为清华大学优秀博士毕业生，获得“清华大学优秀博士论文二等奖”、蔡诗东“等离子体物理博士论文奖”，以及2004年度全国优秀博士论文提名奖。2001年9月至2004年3月在美国明尼苏达大学机械工程系高温与等离子体实验室师从美国工程院院士E. Pfender教授从事等离子体高级材料加工方面的博士后研究工作。2004年4月受聘于清华大学工程物理系，期间以客座副教授身份于2005年6-8月在美国明尼苏达大学机械工程系高温与等离子体实验室合作研究，2005年11月在日本东京中央大学合作研究，2009年12月在日本东北大学合作研究。目前主要从事气体放电等离子体非平衡协同输运机制的基础研究及其在等离子体生物医学、空间等离子体环境地面模拟以及带电粒子非平衡输运等领域的应用研究工作，主持或作为技术骨干承担了国家自然科学基金、科技部科技支撑计划、北京市自然科学基金和科委科技项目、日本JST CREST以及韩国KIST国际合作项目的研究工作。 到目前为止，共在国内外学术期刊及会议上发表论文390余篇（包括Phys. Rep.、Appl. Phys. Lett.、Sci. Rep.、Plasma Process Polym.、Plasma Sources Sci. Technol.、J. Phys. D – Appl. Phys等SCI检索期刊论文97篇），在国内外会议上做邀请报告40次，获得授权国家发明专利16项、软件著作权6项，研究结果被国内外同行引用2800余次，H因子为28。2008年“电弧热等离子体体系中三维效应的研究”获得教育部自然科学二等奖；2017年“Novel ARTP...

客座编辑   Suk Bum Chung, 韩国首尔大学 Se Kwon Kim, 韩国科学技术院 臧佳栋, 美国新罕布什尔大学 Egor Babaev, 瑞典皇家理工学院 主题范围   Illustration of a vortex-antivortex pair in superconductors and magnets, a prototypical example of solitons. Solitons are pivotal objects through which we understand transport properties and critical phenomena of diverse condensed matter which include liquid crystals with boojums, magnets...

当您向IOP出版社旗下的任何期刊投稿时，您可以使用我们最新的文章检查工具来提高文章进入同行评审的机会。Paperpal Preflight是一款基于网页的免费自动检查工具，可检测手稿中容易出现的常见问题，让您有机会在向期刊投稿前进行修改。 在进行文章的一系列自动检查之前，您需要将手稿以Word版本上传。然后，Paperpal Preflight将进行自动检测，并将发现的问题反馈给您。您也可以选择支付一定的费用，就可以获得针对您的稿件提出的修改建议；当然，这完全基于个人选择的。 >>使用Paperpal Preflight文章检查功能 自动检查包含了以下多方面的内容： 语言 语法 存在道德、资金、利益冲突和数据访问声明 数字和表格的标签 为了提高您文章进入同行评审环节的机会，我们建议您开始使用Paperpal Preflight。同时，在正式投稿之前，也别忘了使用我们的文章投稿清单哦！

基于冯·诺依曼架构的现代计算如今是一门成熟的前沿科学。在冯·诺伊曼体系结构中，处理和存储单元由两个分离的部分来实现，两个部分之间会密集而连续地交换数据。这种数据传输导致了大部分功耗的产生。下一代计算机技术被期望以每秒百亿亿次计算的速度来解决问题。即使这些未来的计算机将非常强大，如果它们是基于冯·诺伊曼类型的架构，它们将消耗20到30兆瓦的电力，而且不会像我们的大脑那样具有内置的学习或处理复杂数据的能力。这些需求可以通过受人脑生物学概念启发的“神经形态”计算系统来解决。 “神经形态”一词最初是由Carver Mead在上世纪90年代创造，指的是从大脑的神经生物学架构中汲取灵感的混合模拟/数字超大规模集成计算系统。“神经形态工程”作为一个跨学科研究领域应运而生，专注于构建电子神经处理系统以直接“模拟”真实神经元和突触的生物物理现象。自然为人类向更可持续的计算场景发展提供了非常重要的灵感。因为集成了非易失性存储器和模拟/数字处理电路，并具备从复杂数据中动态学习的能力，神经形态系统展现出比传统处理器显著更低的功耗。 《2022神经形态计算和工程路线图》于近日发表在Neuromorphic Computing and Engineering期刊上。路线图的总体目标是提供一个对神经形态技术不同研究领域和领域发展情况的概述，以评估该技术在前沿技术领域的潜在应用，并指出要实现这些目标所需的必要进展。路线图展示了神经形态技术的现状，并围绕神经形态技术的主要领域，包括材料、器件、神经形态电路、神经形态算法、应用和伦理学，就未来所面临的挑战和机遇提出观点。路线图是一个不同视角的集合，神经形态领域的开拓研究人员们围绕每个研究领域的当前状态和未来挑战提供了他们自己的观点。我们希望这个路线图将成为一个有用的资源，为领域外的读者以及正打算进入该领域的研究人员提供一个简明而全面的介绍，并为领域内的研究人员提供对未来的展望。 文章介绍 2022 roadmap on neuromorphic computing and engineering Dennis V Christensen, Regina Dittmann, Bernabe Linares-Barranco, Abu Sebastian, Manuel Le Gallo, Andrea Redaelli, Stefan Slesazeck, Thomas Mikolajick, Sabina Spiga, StephanMenzel, Ilia Valov, Gianluca Milano, Carlo Ricciardi, Shi-Jun Liang, FengMiao, Mario Lanza, Tyler J Quill, Scott T Keene, Alberto Salleo, Julie Grollier, Danijela Marković, Alice...

客座编辑   Antonio Urbina, 西班牙纳瓦拉公立大学高等材料与数学研究所(INAMAT2) Chiara Candelise,  英国帝国理工学院和意大利博科尼大学 主题范围   Solar electricity generated by photovoltaic systems is becoming a major contributor to the energy supply in many countries thus contributing to decarbonize the electricity mix and saving as much as 875 million tons of CO2eq. Photovoltaic installed capacity has grown exponentially in the past few...

《物理世界》（Physics World）是世界领先的物理杂志，并以月刊的形式发送给英国物理学会（IOP）的所有成员。《物理世界》的每一期都涵盖了世界各地科学家都关注的时事新闻和关键问题，包括著名物理学家和科学作家的专题文章、综合新闻和分析，以及精辟的观点文章。 文章介绍 结构动力：电动汽车制造商正准备将电池组集成到汽车底盘中，但更长远的目标是设计能够同时作为动 随着电池技术的持续进步，电动汽车首次成为化石燃料汽车的可行替代品。然而，为了推动电动汽车的普及（特别是改进储能设备设计，以提升电动汽车的单次充电可行驶里程）并将电气化解决方案扩展至航空等其他交通方式，进一步创新至关重要。 德克萨斯州农工大学Jodie Lutkenhaus团队正在探索一种新方法，即将电池和超级电容器集成到车辆承载结构中。这种结构储能设备可以在不增加额外重量的情况下提供更多动力，从而提高电动汽车的燃油效率，并有望为飞机提供二级动力源。“例如在商用客机中，嵌入地板的电池可以为机舱内的触摸屏和其他电气设备供电，”Lutkenhaus解释道。“总体而言，它可以提高燃油效率，因为你无需使用太多能源为电气部件供电。” 这些结构装置所需的多功能材料必须具备前所未有的组合性能。大多数电极材料呈粉末状，其孔隙率足以确保离子的有效传输，而结构部件需要具备一定的刚度和强度。“我们正在尝试通过模仿由碳纤维增强环氧树脂制成的结构复合材料，制造出性能相似的电池和电容器，”Lutkenhaus解释道。“我们使用石墨烯和Kevlar纳米纤维等添加剂来提高刚度，但它们不是很活跃。这些添加剂会削弱有利于机械性能的类似电池行为。” Lutkenhaus团队利用界面化学解决了这个问题，通过增强添加剂和电极材料之间的结合力，从而减少增强材料所需的添加剂量。在最近一项研究中，他们证明了由还原氧化石墨烯（rGO）制成的超级电容器可以通过使用聚多巴胺（一种高粘性聚合物）对结构进行化学改性，然后添加少量Kevlar纳米纤维来增强材料。Lutkenhaus说：“只需撒上一点纳米纤维，机械性能就会提升。” 评估多功能材料的性能需要一套全面测试。为探测电极的机械性能，Lutkenhaus团队使用了美国热分析仪器公司（TA Instruments）的动态机械分析仪（DMA）。该分析仪最常用于测量随温度变化或施加应力或应变时机械性能所产生的变化。“我们更多地将它用作拉伸测试仪，这一做法并不常见，”Lutkenhaus说道。“我们使用DMA是因为电池电极非常薄，厚度大约为100微米。DMA提供了一种薄膜和纤维夹装置，可用于测量模量、韧性和极限应力等性能。” 测试时间：Jodie Lutkenhaus及其团队利用动态机械分析仪测量用Kevlar纳米纤维增强的石墨烯电极拉伸强度（来源：J Lutkenhaus提供） 测试表明，如果在改性rGO电极中添加10%重量的Kevlar纳米纤维，结构可表现出近200 MPa的拉伸强度和超过10 MPa的杨氏模量，这与木材或骨头等天然材料的机械性能相似。早期研究需要更高浓度的纳米纤维才能达到相同的强度和刚度，但在本研究中，rGO电极的化学改性使电容增加了23%，同时仍然保持相当的机械性能。 Lutkenhaus团队还使用Kevlar纳米纤维设计电池隔膜，在阳极和阴极之间提供物理屏障防止短路，但仍需让离子在两者之间移动。“电池隔膜很难设计，”Lutkenhaus说。“它们需要具备前所未有的组合性能，包括良好的离子电导率、机械强度和较大温度范围内的热稳定性。” Lutkenhaus指出，锂离子电池中最常见的商用隔膜Celgard在较高温度下会开始分解。“这种材料会经历熔化或软化的转变，最终导致电池失效，”她解释道。“在我们的研究中，需要确定任何可能限制电池工作温度的热转变情况。” Lutkenhaus团队将标准Celgard隔膜的热性能与基于Kevlar纳米纤维的隔膜进行了比较。为测量热行为，他们使用TA仪器的差示扫描量热仪（DSC）测量了在不同温度下改变材料温度所需的热量。DSC曲线显示，Celgard在160°C左右开始熔化，冷却后在113°C再结晶，符合他们的预期。相比之下，基于Kevlar的隔膜在高达400°C的温度下热行为并无变化。Lutkenhaus说，“不同以往，你在做实验时希望得到一条平坦的线，因为你不想观察到任何热特征。” 其他测试研究了隔膜物理结构开始分解的温度。研究人员使用TA仪器的热重分析仪（TGA）测量了样品质量随温度升高的变化。他们发现，Celgard在270°C左右质量开始减少，而基于Kevlar的隔膜可以加热到近乎450°C也不出现任何分解迹象。研究人员还发现，Kevlar纳米纤维遇火时会自熄，这是一项重要的电池安全特性。然而，商用Celgard隔膜在干燥条件下会收缩，在被电解质润湿时会完全燃烧。 使用DMA进行的机械测试表明，在干燥条件下，基于Kevlar的隔膜杨氏模量是商用Celgard 隔膜的约1000倍，在潮湿时二者具有大致相当的强度和刚度。同时，探测材料在恒定应力下机械行为的蠕变测量表明，Celgard隔膜在较高温度下会伸展，这与在其热曲线中观察到的熔化和软化效应一致。 Lutkenhaus说，“基于Kevlar的隔膜在高达400°C的温度下不会出现任何变形，再次展现出比商用隔膜更好的热稳定性。” Lutkenhaus认为，由于基于Kevlar纳米纤维的隔膜具有卓越的热性能，因此适用于在极端环境中运行的储能设备。然而，与Celgard隔膜相比，将基于Kevlar的隔膜集成到锂离子电池中会导致容量略有下降，并且在50次充放电循环后容量会出现显著下降，所以还需要做更多研究来提高其电化学性能。 Lutkenhaus团队目前还在研究常用于结构复合材料的碳纤维作为电池材料机械基体的潜力。将电极材料嵌入碳纤维中已被证明可以制造出具有一定刚度和强度的设备，但其储存的能量还不足以与常规锂离子电池相媲美。“我们对热行为也很感兴趣，因为需要安装结构电池的车辆可能会在较低温度或高温沙漠中行驶，”Lutkenhaus说。“此外，我们还应开始考虑机械冲击对这些设备的影响，以了解它们在意外事故中的表现。” *注：美国TA仪器公司（TA Instruments）隶属于专业测试和测量公司沃特世集团（Waters Corporation）。了解有关电池材料和组件最佳测试解决方案的更多详细信息，请访问沃特世/TA 仪器公司网站。 >>点击查看文章原文。

客座编辑： 吕琳媛，电子科技大学基础与前沿研究院 Yi-Cheng Zhang ，瑞士弗里堡大学理论物理系 Luciano Pietronero，意大利罗马第一大学物理系 主题范围 Since the 1990s, a growing number of economists and social scientists began to view the economy as a complex adaptive system, in which the aggregate behavior emerges from the interactions between its heterogeneous components. Out of this exploration has come to a new approach – complexity economics....

Journal of Physics A: Mathematical   and Theoretical(JPhysA)每年出版50期，针对运用数学结构来描述物理世界的基本过程，并探索这些结构的分析、计算和数值方法。近日，我们采访了期刊编委之一，来自中国科学院精密测量科学与技术创新研究院的管习文研究员，让我们一起来看看他对对期刊以及领域发展的见解吧： 您为什么选择从事相关的领域研究？我的研究领域是关于冷原子多体系统、自旋系统和凝聚态物理体系中的严格解模型研，在这个领域已经有20多年的研究经历，取得了一些在国际上颇具影响力的研究成果，也得到世界同行的认可。这个领域非常适合我，通过严格的数学物理方法可以精确理解多体物理现象，发现其多体物理的奥妙，能从复杂的数学方程中抽象出简洁优美的物理规律使我无比兴奋和愉悦。例如关于量子多体普适规律的研究，从复杂的热力学Bethe anansatz方程，我们得到量子临界现象的普适标度函数和量子多体关联函数的精确结果， 这些工作为有关一维冷原子试验及高维量子多体物理现象提供了基准性的理解。任何物理理论预言都要获得试验验证，我和我的合作者早期关于一维费米气体的相图及玻色子的超 Tonks 相的理论预言已被《科学》和《自然》上的实验文章证实; 最近与中国科学技术大学合作，首次实验验证了一维多体系统的量子液体 和量子临界性质。该研究成果发表在《物理评论快报》，被选为编辑推荐文章; 美国物理学会网刊 Physics，欧洲物理学会网站 Physicsworld 等 4 家科学网站高度评价了该成果。最近，与美国莱斯大学Randy Hulet教授试验组合作，我们有成功的验证了一维相互作用气体的自旋电荷分离现象，并首次观测到非线形Luttinger液体效应，其结果已被Science接收发表。这个领域将在精密测量科学中起到重要的作用。   您目前从事的研究工作有哪些？当前我的主要研究课题包括一维超冷原子中的量子流体行为、量子磁性、量子杂质问题、广义的流体动力学、量子输运及动力学关联性质，具体的研究模型一维Hubbard 模型、量子玻色及费米气体、高对称性的费米气体、p-波相互作用体系等。在量子度量学方面，我们正在开展研究量子多体的Fisher信息、量子行走和重力的精密测量等课题，尤其关注一维量子多体系统的动力学相应函数与量子Feisher信息的精确表征。期望在精密测量科技中做些有意义的工作，数学物理将在这方面的研究起到非常重要的作用。 您认为五年后该领域的研究重点将会是什么？对于我的知识来讲，我认为基础理论物理研究在凝聚态物理中有很多重要研究领域，包括高温超导机制、量子多体拓扑物质等，除此之外，原子分子物理在精密测量科学技术中的应用、量子和统计物理在生命科学和地球物理中的应用、数学物理在高能和天体物理中的应用等， 都是重要研究领域。 是什么吸引您加入Journal of Physics A期刊编委团队?JPhysA 提供了发表关于基础理论物理及数学物理研究论文很好的平台，从我的博士研究开始，我不断有文章在JPhysA发表，这里的文章通常非常严谨（rigor）、坚实（solid）、富有智慧性（wisdom）。当然，由于很多年轻人喜欢流行和时髦研究课题，往往导致JPhysA的影响因子并不高，但是，这不影响JPyhsA的特色。我非常荣幸从2011年加入JPhysA Advisory Panel， 2020年成为期刊编委成员，我非常喜欢这项服务工作。当在这个领域久了，就会感受其重要性。 您认为像Journal of Physics A这样的期刊对领域的发展有什么重要影响？物理学科很多，涉及的技术很细致，发展也很快，这样每一研究领域都需要具有特色的期刊杂志，它们能够代表这个专业领域的水平，给出当前进展及提供一些方法细节，我想JPhysA就是这样的杂志。我的理解是物理不同学科研究不只是需要像Science 、Nature， PRL 等有影响的期刊，科学也需要像JPhysA这样的专业杂志，服务于广大基础物理科学工作者。当然，现在学术期刊竞争很大，如何提高专业期刊的质量，审稿是极其重要的。 编委介绍 管习文  研究员 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院 ● 男，博士，研究员，1998年9月获吉林大学博士学位，先后在德国和巴西从事博士后研究工作，2003年2月-2008年12月在澳大利亚国立大学任科研研究员（Research Fellow B），2009年1月提升为高级研究员（Research Fellow C）;2012年10月起任中科院武汉物理与数学研究所研究员，主要从事低维量子多体系统理论方面的研究工作，在Rev. Mod. Phys., Advance in Physics，National...

今年国际妇女节的主题是“打破偏见”（Break the Bias），并再一次强调了无论是有意还是无意的偏见，都会阻碍女性前进。   正如#Break the Bias所说：“仅仅知道偏见的存在是不够的，还需要采取行动来支持公平竞争。”这正是为什么我们一直在研究解决方案，以减少出版过程中的偏见，尤其是同行评审。   到2021年底，IOP出版社所有期刊都已转成双向匿名同行评审，使我们成为第一个全部采用双向匿名同行评审的物理领域出版商。这一举措是我们致力于解决学术出版过程中严重的性别、种族和地域代表性不足问题的一部分。双向匿名同行评审，是指在同行评审中隐藏审稿人和作者身份，尽可能地减少性别、种族、原籍国或从属关系方面所带来的偏见，从而形成一个更公平的体系。   早期的报告表明，这种双向匿名的方法是有效的。虽然现在说双向匿名对性别结果的影响还为时过早，但总体而言，根据我们的数据显示，采用双向匿名同行评审的文章更有可能被接受。来自巴尔的摩太空望远镜科学研究所（STScI）的调查结果表明，通过该研究所近期采用双向匿名系统管理望远镜时间的请求，男性和女性领导的提案的接受率更趋近于平衡。   这些初步成果令人兴奋。虽然我们才刚刚起步，但我们发现匿名作者和不匿名作者的接受率存在显著差异，匿名作者更可能成功。我们希望更多的边缘化群体能看到我们在致力于平等机会上所做的努力，因为这非常有意义。   我们还发现，女性或非二元性别的研究人员比男性更愿意选择匿名工作。这表明这些人将偏见视为一种生活体验，并重视匿名工作的选择。   双向匿名同行评审并不是解决出版业所有不平等问题的唯一出路，还有很多工作要做。但作为一个学会出版社，我们将继续努力，为了所有人的利益推进物理学。

本篇研究来自北京航空航天大学王伟宗教授课题组，研究主要介绍了： 高介电常数填料极点处电场增强诱发局部放电，低介电常数填料表面电离波引起流光放电。 增大电压促进放电模式从局部放电向流光放电转变，填料介电常数越高，转变的临界电压越大。 催化剂填料充当电容俘获放电电荷解释了局部放电现象及其非平行四边形李萨茹图，为更精确的放电等效电路模型构建提供参考。 文章介绍 Plasma propagation in a single bead DBD reactor at different dielectric constants: insights from fluid modelling Weizong Wang, Tom Butterworth，Annemie Bogaerts 通讯作者： ■  王伟宗，北京航空航天大学   论文建立了考虑单个球形填料的填充床介质阻挡放电（DBD）反应器等离子体流体模型，研究了催化剂填料介电常数对空气等离子体生成和传播过程的影响，并通过与放电的显微光学成像对比，提升对等离子体-催化剂相互作用机理的理解。研究发现，高介电常数填料极点处电场增强（图1）诱发局部放电；低介电常数填料表面电离波引起跨越反应器间隙的流光放电（图2）。增大电压促进放电模式从局部放电向流光放电转变，填料介电常数越高，上述转变的临界电压越大（图3）。上述发现对等离子体催化应用意义较大：介电常数大的填料能够增大电子能量，提升等离子体活性粒子的密度，但局部放电易集中在填料极点附近，限制了催化剂的活化面积，可能对催化产生不利影响。 图1 不同介电常数填料下反应器电场强度分布。填料相对介电常数分别为 er = 5, 9, 27, 300 和4000，上面电极电压为-6.5 kV，下面电极接地。 图2不同介电常数填料下等离子体电子密度分布。填料相对介电常数分别为 er = 5, 9, 27, 300 和4000，上面电极电压为-6.5 kV，下面电极接地。 图3 不同操作电压下等离子体电子密度分布。填料相对介电常数分别为 er = 27 (a)...