中國科學院凝大學聚態物理專業介紹 正文

凝聚態物理

　　一、學科概況
　　1981年11月26日，高能物理研究所成為國務院批準的首批151個具有博士學位授予權的單位之一，其中博士學位授予單位的學科、專業點812個。凝聚態物理在2002年4月增列為博士和碩士學科點。
凝聚態物理專業具有一支年齡結構合理，實力強大的科研隊伍。其中研究員18名，副研究員27名，包括中國科學院院士1名，中國科學院“百人計劃”入選者3名，國家杰出青年基金獲得者1名。
2006年至2010年，本學科已完成科研項目44項，其中，國家級項目32項，省部級項目9項，其他科研項目3項，科研總經費超過13943萬元。本學科目前承擔科研項目24項，其中，國家級項目18項，省部級項目3項，其他科研項目3項，科研總經費超過5545萬元。2006－2010年，本學科獲省部級科研、教學成果獎2項，在國內外期刊發表論文200余篇；出版學術專著、教材4部。
　　凝聚態物理具有很強的教學、科研實驗室硬軟件平臺等條件，除了北京同步輻射裝置的15個實驗站、北京強流正電子實驗設施外，還建立了蛋白質晶體學實驗室、納米材料制備實驗室、光學實驗室、自動化控制實驗室等。目前，本學科擁有的教學與科研實驗室建筑面積超過6200平方米，其中，專業實驗室5800平方米，萬元以上儀器設備超1千臺，儀器設備值超2億元。

　　二、學科內涵與特色
　　本學科培養點立足于北京正負電子對撞機國家實驗室的北京同步輻射裝置、北京強流慢正電子束裝置，根據大科學裝置上科學研究必須遵循的“儀器、設備、方法”緊密結合的規律，發展先進的實驗技術和方法，為物理、化學、材料、生物、醫學、環境等各個學科的前沿研究提供支持，同時開展材料結構、生物大分子結構、極端條件下的物性等研究，保證所發展的實驗技術和方法能夠真正解決各學科研究中遇到的問題。經過多年的學科凝練和發展，本學科培養點形成了如下的主要研究方向：
　　（1）同步輻射應用及實驗方法研究
　　同步輻射具有許多優異特性，包括高亮度、準直性、相干性、寬能量波段和偏振性等，在過去的20年中已經成為推動科學技術迅猛發展的強大引擎。目前幾乎每個月都有基于同步輻射的重要研究成果發表在Nature和Science等雜志上。
　　我們依托北京同步輻射裝置推動同步輻射實驗技術在材料、生命、環境和納米等學科中的深入應用；發展基于同步輻射光源的新的實驗技術和平臺；發展同步輻射實驗數據處理的相關理論，對實驗數據進行恰當處理和理論分析。利用先進的同步輻射裝置、一流的實驗技術方法、以及適合的數據分析方法，開展前沿的課題研究是本方向的特點。
　　（2）核技術方法物質結構研究
　　在原子結構研究方面，主要關注極端條件下各種物質結構的變化。極端的壓力、溫度、磁場等條件是凝聚態物理、武器物理、地球科學、工程材料等領域必須的研究條件。
　　該研究方向的意義，可以從研究目前最具挑戰性的高溫超導等凝聚態物理中的前沿問題、與國家安全相關的極端條件下材料物性等課題中得到體現。本研究方向利用同步輻射裝置上發展的實驗能力，對這些具有重要的理論和應用意義的課題進行研究，并取得了一系列的成果。
　?。?）蛋白質結構及功能研究
　　蛋白質分子的三維結構不但對于基礎研究，而且對于醫藥產業的開發有極為重大的直接關系。近年來，研究蛋白質以及其它生物大分子結構和功能的結構生物學迅猛發展，成為一個引人矚目的新興學科。
　　本研究方向依托北京同步輻射裝置，致力于蛋白質晶體學解析結構的方法學研究。我們還綜合同步輻射的各種實驗技術，發展研究生物大分子結構和功能的方法學，特別是接近生理狀態的溶液中的生物的分子結構和功能的研究。
　　本方向遵循大科學裝置上方法學研究必須堅持“儀器、方法和應用”緊密結合的原則，在方法學研究的過程中與具體的生物學前沿課題，如基因損傷修復、基因表達調控等緊密結合。方法上的領先保證了生物學研究的進展，在生物學課題中的應用保證了方法學研究的實用性。
　　本研究方向由我國同步輻射事業的奠基人冼鼎昌院士創立，經過近十年的努力，已經在國內成為蛋白質結構和功能研究方法學的優勢單位，并具有一定的國際影響力。
　?。?）新材料的同步輻射研究
　　隨著科學技術日新月異的發展，人們對材料的性能提出了各種不同的要求，各種新穎的材料也應運而生?？梢哉f新材料的研究具有重要的理論意義和應用價值。
　　本研究方向為新材料的同步輻射研究，其主要研究內容包含新材料的制備和新材料結構性能的同步輻射技術表征等兩個方面。新材料的制備包括各種化學和物理的方法。決定材料性能的材料結構可利用同步輻射技術（包括Ｘ射線衍射、吸收、散射、熒光、真空紫外、以及光電子能譜）進行全方位（電子結構、原子近鄰結構、結晶長程結構、納米尺度結構、界面與表面、元素分布特征、光性質）的表征，同時利用同步輻射技術還可方便實現材料結構的原位實時研究。因此，利用先進的同步輻射技術對新材料進行原位實時的多種尺度結構的研究是本方向的重要特色。
　　本方向的研究人員在新材料的制備和結構研究方面都做了積極的探索，獲得了一批具有重要學術價值的研究成果，在國際著名的學術期刊上發表了不少高質量的論文。在材料研究領域，特別是新材料的同步輻射研究方面具有一定的學術地位。而且隨著同步輻射技術的不斷發展和完善，新材料的同步輻射研究的學術地位還將不斷提高。

　　三、培養對象與目標
　　本專業培養學術型博士和碩士研究生。招生對象為大學物理學、應用物理學、光學專業的本科畢業生，要求學生具有扎實的實驗基礎和動手能力。
凝聚態物理學科培養點主要開展基于同步輻射等大科學裝置的實驗方法研究，以及相關的物質結構研究。本學科培養點開展的研究注重“儀器、設備、應用”三個方面的結合，即發展先進的實驗技術以解決前沿的科學問題，開展前沿的科學研究確保實驗技術的先進性和實用性。在研究過程中，與國際上多個同步輻射實驗，如歐洲同步輻射裝置，美國能源部屬下的各個國家實驗室建立了良好的合作關系。
　　本學科培養點培養了我國同步輻射應用大批專業人才，畢業學生在新建的上海光源以及國外的同步輻射裝置上發揮了重要的作用。

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