凝聚態(tài)物理學是從微觀角度出發(fā)，研究由大量粒子組成的凝聚態(tài)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、動力學過程及其與宏觀物理性質(zhì)之間聯(lián)系的一門學科。簡單地說，凝聚態(tài)物理的研究對象除晶體、非晶體與準晶體等固相物質(zhì)外還包括從稠密氣體、液體以及介于液態(tài)和固態(tài)之間的各類居間凝聚相。其研究層次從宏觀、介觀到微觀；其物質(zhì)維數(shù)從三維到低維和分數(shù)維；研究的外界環(huán)境從常規(guī)條件到各種極端條件，等等。凝聚態(tài)物理與材料科學、電子科學、地球科學、天體物理學、化學、以及生命科學等領(lǐng)域都有著非常密切的關(guān)系，是物理學中最重要、最豐富和最活躍的分支學科。在諸如半導體、磁學、超導體等許多學科領(lǐng)域中的重大成就已在當代高新科學技術(shù)領(lǐng)域中起關(guān)鍵性作用，為發(fā)展新材料、新器件和新工藝提供了科學基礎(chǔ)。前沿研究熱點層出不窮，新興交叉分支學科不斷出現(xiàn)，是凝聚態(tài)物理學科的一個重要特點；與生產(chǎn)實踐密切聯(lián)系是它的另一重要特點，許多研究課題經(jīng)常同時兼有基礎(chǔ)研究和開發(fā)應(yīng)用研究的性質(zhì)，研究成果可望迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

 

凝聚態(tài)物理專業(yè)在理論、實驗和計算研究方面都有各自的特色。

 

1.理論研究

 

本專業(yè)在凝聚態(tài)理論研究上有較好的傳統(tǒng)，在準晶體物理、介觀物理、聲子晶體、聲學超材料、自旋電子學方向的等理論研究上成果突出，有多部學術(shù)專著出版，在國內(nèi)外學術(shù)界有一定影響。多年來研究工作一直得到各類國家自然科學基金的資助。

 

2.實驗研究

 

研究領(lǐng)域包括極端條件下凝聚態(tài)物質(zhì)的超導電性、磁電多重鐵性、納米磁性、絕緣-金屬轉(zhuǎn)變和氫儲存、納米材料場發(fā)射性能、鋰離子電池材料中的嵌入物理及其電子輸運和離子輸運性質(zhì)等。旨在探索利用極端條件改變臨界溫度的途徑，加速發(fā)現(xiàn)在極端環(huán)境下具有良好表現(xiàn)性能的新型能源材料，尋求提升能源材料的應(yīng)用性能，并探索在正常條件下實際應(yīng)用的可行性。本方向擁有自主創(chuàng)新的可在不同溫度和壓力環(huán)境下原位同時測量拉曼光譜、電輸運性質(zhì)和交流磁化率的多功能系統(tǒng)，并擁有激光分子束外延和濺射鍍膜設(shè)備及鋰離子電池電化學性能測試設(shè)備等。研究得到了教育部985工程、國家自然科學基金和教育部重點研究基金的資助。

 

3.計算研究

 

本研究方向旨在通過計算機模擬研究材料物性和設(shè)計新型材料，目前主要從事結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、晶體缺陷和摻雜理論、以及過渡金屬表面的催化機制研究。具體涉及高性能的磁性半導體材料、太陽能電池材料、儲氫材料、合金催化劑材料的性能研究及設(shè)計，以及復雜系統(tǒng)物理的模擬計算。本專業(yè)擁有較完備的科學計算軟件，自己的集群計算中心以及中科院和國家超算中心等豐富計算資源，并得到了國家自然科學基金、教育部優(yōu)秀人才支持計劃、科技部973項目和國家基金委創(chuàng)新群體項目的資助。更多信息請參考http://www.compphys.cn。

 

凝聚態(tài)物理專業(yè)主要培養(yǎng)具有扎實的物理基礎(chǔ)，較強的創(chuàng)新能力，特別是在新型材料的設(shè)計及其各種性能微觀機理的研究方面有較強能力的高層次研發(fā)人員。研究生畢業(yè)后，可從事物理學的教學和科研工作，繼續(xù)攻讀相關(guān)專業(yè)的博士學位，或到企業(yè)從事新功能材料方面的應(yīng)用研究和技術(shù)開發(fā)等工作。

 

主要課程：《高等量子力學》、《固體理論》、《計算物理》、《量子統(tǒng)計物理》、《凝聚態(tài)物理進展》等。

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