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西南交通大学凝聚态物理(070205)专业介绍

西南交通大学   2007-04-03 18:34 【 】【我要纠错

  一、学科概况

  “凝聚态物理”是物理学中的一个重要领域,是研究物质在原子分子间相互作用不可忽略时的状态(包括固体、液体、玻璃、凝胶、稠密气体、等离子体等)的基础学科,是当代物理学发展的主流。该学科与材料科学、电子科学与技术、光学、地球科学、天体物理学、化学、以及生命科学等领域都有着非常密切的关系。

  本学科的特色是:主要研究高温高压凝聚态物理,即在极端物理条件(高压、高温、高密度)下物质的结构、状态、性质及其变化规律;同时研究新材料的高压合成,等等。

  本学科在动高压和静高压实验手段相结合方面,以及在超导材料的制备和性能测试等方面在国内高校中独具特色,在国际同行中也有较大的影响。目前,正承担国家自然科学基金重大项目等多项重要的科研项目。现有院士1名,博士生导师3名,硕士生导师8名,其中具有博士学位者6名。

  本学科具有硕士学位授予权。

  二、主要研究方向

  1.高压物性与物态方程

  ①研究在高温高压作用下物质结构(包括晶格结构和电子态)、物质相态(包括固、液、汽、等离子体等相)、物态方程、以及物质的光学、电学、磁学、热学等物理性质的变化规律;②研究高温高压及高应变速率条件下材料的力学性质(包括本构方程、强度、损伤特性、断裂特性、流变特性等);③基于量子力学和统计物理原理,在原子分子微观层次开展凝聚态物理理论研究和从头计算数值模拟研究。

  2.地球深部物质的物理性质

  本方向属于凝聚态物理与地球科学的交叉。主要研究在高温高压下地球内部(岩石圈、上地幔、过渡带、下地幔、核-幔边界和地核)候选物质(矿物、岩石及其集合,铁等)的物理性质(状态方程、弹性、流变性、电性、磁性、导热性、熔化特性等)、相态及其变化;通过与地震学和地球物理数据的对比,限定地球内部各层圈可能的物质组成和结构,揭示地球内部物质和能量交换的动力学过程。近期研究重点是:①下地幔底部候选物质的状态方程、高压声速和高压熔化特性研究;②外核中候选轻元素成分的限定性研究和外核物质的高压熔化特性研究;③铁的高压熔化规律的理论和实验研究,试图限定核-幔边界区可能的物质组成和外地核中可能的轻元素的份额;确定核-幔边界的热结构。

  3.新材料的高压合成

  本方向属于凝聚态物理与材料科学的交叉,主要研究金刚石及其相关超硬材料的高压合成、超导材料的高压合成、高压下晶体生长问题、纳米块体材料的高压合成、高分子材料的高压行为、生物材料的高压合成,等等;包括研究高压合成的方法、机理和对新材料的分析表征方法等。

  4.相变与临界现象

  主要研究高压引起的各种相变及其机理;包括液-固相变、固-固相变(含不同晶态之间,晶态与非晶态之间,以及非晶态之间的相变等);同时研究物质在临界点附近或超临界状态下表现出的各种特殊的物理与化学性能。进一步研究如何将这些规律应用于材料、能源、环保等领域。

  5.非晶态及亚稳材料物理

  主要研究高压条件下的亚稳相和非晶相的形成规律和特殊性质。如,压致非晶相变、快速增压导致非晶相变,大块非晶材料的高压制备等,以及这些过程或方法的热力学基础问题。

  6.软物质物理

  主要研究软物质在高压下的行为,包括结构的特殊变化,如,相变过程、结晶过程、非晶化过程,以及高压处理后软物质本身性能的变化等。

  三、从业领域

  主要从业领域为:高等院校、科研院所的教学、科研、开发和管理。

  四、主要相关学科

  理论物理、原子与分子物理、地球物理、天体物理、材料物理、材料物理化学、计算物理、力学、物理力学、生物物理、物理化学、光学、电磁学、电子科学与技术、环境科学与技术等。

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