凝聚態物理學是從微觀角度出發，研究由大量粒子組成的凝聚態物質的結構、動力學過程及其與宏觀物理性質之間聯系的一門學科。簡單地說，凝聚態物理的研究對象除晶體、非晶體與準晶體等固相物質外還包括從稠密氣體、液體以及介于液態和固態之間的各類居間凝聚相。其研究層次從宏觀、介觀到微觀；其物質維數從三維到低維和分數維；研究的外界環境從常規條件到各種極端條件，等等。凝聚態物理與材料科學、電子科學、地球科學、天體物理學、化學、以及生命科學等領域都有著非常密切的關系，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域中的重大成就已在當代高新科學技術領域中起關鍵性作用，為發展新材料、新器件和新工藝提供了科學基礎。前沿研究熱點層出不窮，新興交叉分支學科不斷出現，是凝聚態物理學科的一個重要特點；與生產實踐密切聯系是它的另一重要特點，許多研究課題經常同時兼有基礎研究和開發應用研究的性質，研究成果可望迅速轉化為生產力。

 

凝聚態物理專業在理論、實驗和計算研究方面都有各自的特色。

 

1.理論研究

 

本專業在凝聚態理論研究上有較好的傳統，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，有多部學術專著出版，在國內外學術界有一定影響。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

 

研究領域包括極端條件下凝聚態物質的超導電性、磁電多重鐵性、納米磁性、絕緣-金屬轉變和氫儲存、納米材料場發射性能、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等。旨在探索利用極端條件改變臨界溫度的途徑，加速發現在極端環境下具有良好表現性能的新型能源材料，尋求提升能源材料的應用性能，并探索在正常條件下實際應用的可行性。本方向擁有自主創新的可在不同溫度和壓力環境下原位同時測量拉曼光譜、電輸運性質和交流磁化率的多功能系統，并擁有激光分子束外延和濺射鍍膜設備及鋰離子電池電化學性能測試設備等。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計新型材料，目前主要從事結構穩定性、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計，以及復雜系統物理的模擬計算。本專業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、教育部優秀人才支持計劃、科技部973項目和國家基金委創新群體項目的資助。更多信息請參考http://www.compphys.cn。

 

凝聚態物理專業主要培養具有扎實的物理基礎，較強的創新能力，特別是在新型材料的設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人員。研究生畢業后，可從事物理學的教學和科研工作，繼續攻讀相關專業的博士學位，或到企業從事新功能材料方面的應用研究和技術開發等工作。

 

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

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