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2014年10月7日下午，瑞典皇家科学院宣布，将2014年诺贝尔物理学奖联合授予日本科学家的赤崎勇（IsamuAkasaki），天野浩（HiroshiAmano）以及美国加州大学圣巴巴拉分校的美籍日裔科学家中村修二（ShujiNakamura），以表彰他们在发明一种新型高效节能光源方面的贡献，即蓝色发光二极管（LED），为能源节省开拓了新空间.
很多人不是特别理解蓝光LED为啥能获奖.为什么是蓝色发光二极管的发明者而不是其他LED的发明者获得了诺贝尔奖，而且蓝色LED相较于其他晚了几十年才被发明，其中的缘故又是什么？赤崎勇、天野浩、中村修二的发明革新之处在哪里？
“蓝光LED虽然听上去并不是那么玄乎或者高大上，但却是可以对人类社会产生很大影响的成果.”上海交通大学物理系教授季向东表示.红色和绿色二极管已经存在了很长时间，其省电的优点用在很多仪器上用做指示灯，笔者小时候就曾想过，为什么不做成白色的，那样手电筒就能用很长时间了.但要产生白光，却需要红、蓝、绿三原色同时起作用.原来的二极管因为发光能量太低，所以只能发出红光和绿光，而蓝光意味着需要发出更高能量的光.
红光和绿光二极管已经伴随我们半个世纪了，但蓝光才是真正带来革命性变化的技术.只有这三原色的灯光才能形成白光，照亮我们的世界.这三位学者在学术研究和工业界的持续努力，解决了这个过去30多年来一直存在的难题.
“正如他们所说的，这不是一个发现，而是一个发明，这需要在材料和器件上有重大突破，走通从理论到应用的路.正是因为这三位学者从不同的方面进行了突破，使得LED照明应用的推广成为可能.”中科院上海技术物理所所长陆卫称，还有很多学者和这三位学者同期在从事蓝光二极管的研究，但都因为无法在材料和器件制造工艺上取得突破而无法实现自己的研究意图，不得不选择放弃.
“他们得奖不在于他们在理论上的突破，而在于他们在材料技术和器件制备上的突破.”复旦大学长期从事光器件研究的陈良尧教授说：“中村修二当年在公司里研究蓝光二极管，自己亲手改造MOCVD长膜，对长膜机理了解很深入；别人做出来的GaN薄膜质量很差，很多人都放弃了，他做出来的就好，最后一点点地获得成功.这不能不说是他的一种技术上的突破.”
事实上，很多科学家都知道氮化镓，物理学上关于这种材料的能带结构、PN导电类型调控以及发光特性，都有大量的理论和实验上的成果，真正让人头疼的是，要实现这种材料的器件化，必须使基板材料和氮化镓晶格匹配.当时很多科学家都跟风去开发新半导体材料，正如中村修二后来打趣说，因为大公司的研发力量把新材料开发的山头都占满了，他只有另辟蹊径走别人不走的路.
中村修二在短短四年时间克服了两个重大材料制备工艺难题，一个是高质量氮化镓薄膜的生长，另一个是氮化镓空穴导电的调控.为了前者，他通过多达500次的试验，终于在普通蓝宝石基片上获得高电子迁移率的氮化镓薄膜.而后一个问题，则是因为他发现只要控制工艺中的氢气浓度就可以大规模地得到蓝色二极管材料.1994年4月，当中村修二在美国旧金山举办的春季材料会议上打开他发明的蓝色激光器那一瞬间，整个会议厅的科学家们如同小孩看烟火一般，不断发出赞叹的声音.
中村修二发明的氮化镓发光二极管对人类的贡献显而易见：蓝光LED出现后，可以通过磷激发出红光和绿光，从而混合产生白光和其他各种颜色的光.或者与原有的红光LED和绿光LED一起产生白光和其他各种颜色的光.蓝光LED也有另外的应用，比如，蓝光光盘，从蓝光LED发展出的紫外LED也可以高效净化生活用水；光纤通信的传输效率得到提高；超长使用寿命和高电光转换效率的全固态白光光源将极大促进绿色能源开发进程.
所以这个诺贝尔奖颁给了蓝光 LED 的发明者而不是 LED 的发明者.因为对于应用意义上的白光 LED，显然这个奖是发给为人类节能照明事业贡献巨大的研究，其中蓝光贡献更大，更直接.
令人关注的是这一获奖项目传递的信息：诺贝尔物理学奖近年来日益青睐那些可以给人类生活带来巨大改变的应用性研究.
弱的特点，是一个巨大的天然磁约束结构，两极就相当于磁镜，如图7.它能俘获从外层空间射入的各种射线或高能粒子从而形成一个带电粒子区域，这一区域称为范艾仑辐射带，分为内外辐射带.地球生物十分感谢这个天然的磁镜约束；正是它，我们避免了外层空间辐射的伤害.
极光就是地磁场捕获并约束的高能粒子和射线造成的，当太阳的活动趋于活跃，振荡于地球磁约束辐射带内层的粒子就沿着地球的磁场进入地球两极，透过大气层，并在那里激发空气分子而形成火焰般壮丽的极光.
磁约束装置也应用于受控热核聚变中，如托卡马克装置、仿星器等，虽然结构不尽相同，但都是采用特定形态的磁场来约束等离子体.
4磁扩散
物理学中，真正意义上的磁扩散是指磁扩散效应，磁扩散效应是由于电阻引起的感应电流的衰减，磁场从强度大的区域向强度小的区域发生扩散的效应，本质是电磁感应.
很多人不是特别理解蓝光LED为啥能获奖.为什么是蓝色发光二极管的发明者而不是其他LED的发明者获得了诺贝尔奖，而且蓝色LED相较于其他晚了几十年才被发明，其中的缘故又是什么？赤崎勇、天野浩、中村修二的发明革新之处在哪里？
“蓝光LED虽然听上去并不是那么玄乎或者高大上，但却是可以对人类社会产生很大影响的成果.”上海交通大学物理系教授季向东表示.红色和绿色二极管已经存在了很长时间，其省电的优点用在很多仪器上用做指示灯，笔者小时候就曾想过，为什么不做成白色的，那样手电筒就能用很长时间了.但要产生白光，却需要红、蓝、绿三原色同时起作用.原来的二极管因为发光能量太低，所以只能发出红光和绿光，而蓝光意味着需要发出更高能量的光.
红光和绿光二极管已经伴随我们半个世纪了，但蓝光才是真正带来革命性变化的技术.只有这三原色的灯光才能形成白光，照亮我们的世界.这三位学者在学术研究和工业界的持续努力，解决了这个过去30多年来一直存在的难题.
“正如他们所说的，这不是一个发现，而是一个发明，这需要在材料和器件上有重大突破，走通从理论到应用的路.正是因为这三位学者从不同的方面进行了突破，使得LED照明应用的推广成为可能.”中科院上海技术物理所所长陆卫称，还有很多学者和这三位学者同期在从事蓝光二极管的研究，但都因为无法在材料和器件制造工艺上取得突破而无法实现自己的研究意图，不得不选择放弃.
“他们得奖不在于他们在理论上的突破，而在于他们在材料技术和器件制备上的突破.”复旦大学长期从事光器件研究的陈良尧教授说：“中村修二当年在公司里研究蓝光二极管，自己亲手改造MOCVD长膜，对长膜机理了解很深入；别人做出来的GaN薄膜质量很差，很多人都放弃了，他做出来的就好，最后一点点地获得成功.这不能不说是他的一种技术上的突破.”
事实上，很多科学家都知道氮化镓，物理学上关于这种材料的能带结构、PN导电类型调控以及发光特性，都有大量的理论和实验上的成果，真正让人头疼的是，要实现这种材料的器件化，必须使基板材料和氮化镓晶格匹配.当时很多科学家都跟风去开发新半导体材料，正如中村修二后来打趣说，因为大公司的研发力量把新材料开发的山头都占满了，他只有另辟蹊径走别人不走的路.
中村修二在短短四年时间克服了两个重大材料制备工艺难题，一个是高质量氮化镓薄膜的生长，另一个是氮化镓空穴导电的调控.为了前者，他通过多达500次的试验，终于在普通蓝宝石基片上获得高电子迁移率的氮化镓薄膜.而后一个问题，则是因为他发现只要控制工艺中的氢气浓度就可以大规模地得到蓝色二极管材料.1994年4月，当中村修二在美国旧金山举办的春季材料会议上打开他发明的蓝色激光器那一瞬间，整个会议厅的科学家们如同小孩看烟火一般，不断发出赞叹的声音.
中村修二发明的氮化镓发光二极管对人类的贡献显而易见：蓝光LED出现后，可以通过磷激发出红光和绿光，从而混合产生白光和其他各种颜色的光.或者与原有的红光LED和绿光LED一起产生白光和其他各种颜色的光.蓝光LED也有另外的应用，比如，蓝光光盘，从蓝光LED发展出的紫外LED也可以高效净化生活用水；光纤通信的传输效率得到提高；超长使用寿命和高电光转换效率的全固态白光光源将极大促进绿色能源开发进程.
所以这个诺贝尔奖颁给了蓝光 LED 的发明者而不是 LED 的发明者.因为对于应用意义上的白光 LED，显然这个奖是发给为人类节能照明事业贡献巨大的研究，其中蓝光贡献更大，更直接.
令人关注的是这一获奖项目传递的信息：诺贝尔物理学奖近年来日益青睐那些可以给人类生活带来巨大改变的应用性研究.
弱的特点，是一个巨大的天然磁约束结构，两极就相当于磁镜，如图7.它能俘获从外层空间射入的各种射线或高能粒子从而形成一个带电粒子区域，这一区域称为范艾仑辐射带，分为内外辐射带.地球生物十分感谢这个天然的磁镜约束；正是它，我们避免了外层空间辐射的伤害.
极光就是地磁场捕获并约束的高能粒子和射线造成的，当太阳的活动趋于活跃，振荡于地球磁约束辐射带内层的粒子就沿着地球的磁场进入地球两极，透过大气层，并在那里激发空气分子而形成火焰般壮丽的极光.
磁约束装置也应用于受控热核聚变中，如托卡马克装置、仿星器等，虽然结构不尽相同，但都是采用特定形态的磁场来约束等离子体.
4磁扩散
物理学中，真正意义上的磁扩散是指磁扩散效应，磁扩散效应是由于电阻引起的感应电流的衰减，磁场从强度大的区域向强度小的区域发生扩散的效应，本质是电磁感应.