中國科學(xué)院凝大學(xué)聚態(tài)物理專業(yè)介紹 正文

凝聚態(tài)物理

　　一、學(xué)科概況
　　1981年11月26日，高能物理研究所成為國務(wù)院批準(zhǔn)的首批151個具有博士學(xué)位授予權(quán)的單位之一，其中博士學(xué)位授予單位的學(xué)科、專業(yè)點(diǎn)812個。凝聚態(tài)物理在2002年4月增列為博士和碩士學(xué)科點(diǎn)。
凝聚態(tài)物理專業(yè)具有一支年齡結(jié)構(gòu)合理，實(shí)力強(qiáng)大的科研隊(duì)伍。其中研究員18名，副研究員27名，包括中國科學(xué)院院士1名，中國科學(xué)院“百人計(jì)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(xué)科已完成科研項(xiàng)目44項(xiàng)，其中，國家級項(xiàng)目32項(xiàng)，省部級項(xiàng)目9項(xiàng)，其他科研項(xiàng)目3項(xiàng)，科研總經(jīng)費(fèi)超過13943萬元。本學(xué)科目前承擔(dān)科研項(xiàng)目24項(xiàng)，其中，國家級項(xiàng)目18項(xiàng)，省部級項(xiàng)目3項(xiàng)，其他科研項(xiàng)目3項(xiàng)，科研總經(jīng)費(fèi)超過5545萬元。2006－2010年，本學(xué)科獲省部級科研、教學(xué)成果獎2項(xiàng)，在國內(nèi)外期刊發(fā)表論文200余篇；出版學(xué)術(shù)專著、教材4部。
　　凝聚態(tài)物理具有很強(qiáng)的教學(xué)、科研實(shí)驗(yàn)室硬軟件平臺等條件，除了北京同步輻射裝置的15個實(shí)驗(yàn)站、北京強(qiáng)流正電子實(shí)驗(yàn)設(shè)施外，還建立了蛋白質(zhì)晶體學(xué)實(shí)驗(yàn)室、納米材料制備實(shí)驗(yàn)室、光學(xué)實(shí)驗(yàn)室、自動化控制實(shí)驗(yàn)室等。目前，本學(xué)科擁有的教學(xué)與科研實(shí)驗(yàn)室建筑面積超過6200平方米，其中，專業(yè)實(shí)驗(yàn)室5800平方米，萬元以上儀器設(shè)備超1千臺，儀器設(shè)備值超2億元。

　　二、學(xué)科內(nèi)涵與特色
　　本學(xué)科培養(yǎng)點(diǎn)立足于北京正負(fù)電子對撞機(jī)國家實(shí)驗(yàn)室的北京同步輻射裝置、北京強(qiáng)流慢正電子束裝置，根據(jù)大科學(xué)裝置上科學(xué)研究必須遵循的“儀器、設(shè)備、方法”緊密結(jié)合的規(guī)律，發(fā)展先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法，為物理、化學(xué)、材料、生物、醫(yī)學(xué)、環(huán)境等各個學(xué)科的前沿研究提供支持，同時開展材料結(jié)構(gòu)、生物大分子結(jié)構(gòu)、極端條件下的物性等研究，保證所發(fā)展的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法能夠真正解決各學(xué)科研究中遇到的問題。經(jīng)過多年的學(xué)科凝練和發(fā)展，本學(xué)科培養(yǎng)點(diǎn)形成了如下的主要研究方向：
　?。?）同步輻射應(yīng)用及實(shí)驗(yàn)方法研究
　　同步輻射具有許多優(yōu)異特性，包括高亮度、準(zhǔn)直性、相干性、寬能量波段和偏振性等，在過去的20年中已經(jīng)成為推動科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的強(qiáng)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(fā)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(shí)驗(yàn)技術(shù)在材料、生命、環(huán)境和納米等學(xué)科中的深入應(yīng)用；發(fā)展基于同步輻射光源的新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和平臺；發(fā)展同步輻射實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的相關(guān)理論，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行恰當(dāng)處理和理論分析。利用先進(jìn)的同步輻射裝置、一流的實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法、以及適合的數(shù)據(jù)分析方法，開展前沿的課題研究是本方向的特點(diǎn)。
　?。?）核技術(shù)方法物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究
　　在原子結(jié)構(gòu)研究方面，主要關(guān)注極端條件下各種物質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化。極端的壓力、溫度、磁場等條件是凝聚態(tài)物理、武器物理、地球科學(xué)、工程材料等領(lǐng)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(zhàn)性的高溫超導(dǎo)等凝聚態(tài)物理中的前沿問題、與國家安全相關(guān)的極端條件下材料物性等課題中得到體現(xiàn)。本研究方向利用同步輻射裝置上發(fā)展的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，對這些具有重要的理論和應(yīng)用意義的課題進(jìn)行研究，并取得了一系列的成果。
　?。?）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及功能研究
　　蛋白質(zhì)分子的三維結(jié)構(gòu)不但對于基礎(chǔ)研究，而且對于醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的開發(fā)有極為重大的直接關(guān)系。近年來，研究蛋白質(zhì)以及其它生物大分子結(jié)構(gòu)和功能的結(jié)構(gòu)生物學(xué)迅猛發(fā)展，成為一個引人矚目的新興學(xué)科。
　　本研究方向依托北京同步輻射裝置，致力于蛋白質(zhì)晶體學(xué)解析結(jié)構(gòu)的方法學(xué)研究。我們還綜合同步輻射的各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)，發(fā)展研究生物大分子結(jié)構(gòu)和功能的方法學(xué)，特別是接近生理狀態(tài)的溶液中的生物的分子結(jié)構(gòu)和功能的研究。
　　本方向遵循大科學(xué)裝置上方法學(xué)研究必須堅(jiān)持“儀器、方法和應(yīng)用”緊密結(jié)合的原則，在方法學(xué)研究的過程中與具體的生物學(xué)前沿課題，如基因損傷修復(fù)、基因表達(dá)調(diào)控等緊密結(jié)合。方法上的領(lǐng)先保證了生物學(xué)研究的進(jìn)展，在生物學(xué)課題中的應(yīng)用保證了方法學(xué)研究的實(shí)用性。
　　本研究方向由我國同步輻射事業(yè)的奠基人冼鼎昌院士創(chuàng)立，經(jīng)過近十年的努力，已經(jīng)在國內(nèi)成為蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能研究方法學(xué)的優(yōu)勢單位，并具有一定的國際影響力。
　　（4）新材料的同步輻射研究
　　隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)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(yīng)運(yùn)而生。可以說新材料的研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。
　　本研究方向?yàn)樾虏牧系耐捷椛溲芯?，其主要研究?nèi)容包含新材料的制備和新材料結(jié)構(gòu)性能的同步輻射技術(shù)表征等兩個方面。新材料的制備包括各種化學(xué)和物理的方法。決定材料性能的材料結(jié)構(gòu)可利用同步輻射技術(shù)（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(jìn)行全方位（電子結(jié)構(gòu)、原子近鄰結(jié)構(gòu)、結(jié)晶長程結(jié)構(gòu)、納米尺度結(jié)構(gòu)、界面與表面、元素分布特征、光性質(zhì)）的表征，同時利用同步輻射技術(shù)還可方便實(shí)現(xiàn)材料結(jié)構(gòu)的原位實(shí)時研究。因此，利用先進(jìn)的同步輻射技術(shù)對新材料進(jìn)行原位實(shí)時的多種尺度結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)研究方面都做了積極的探索，獲得了一批具有重要學(xué)術(shù)價值的研究成果，在國際著名的學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表了不少高質(zhì)量的論文。在材料研究領(lǐng)域，特別是新材料的同步輻射研究方面具有一定的學(xué)術(shù)地位。而且隨著同步輻射技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，新材料的同步輻射研究的學(xué)術(shù)地位還將不斷提高。

　　三、培養(yǎng)對象與目標(biāo)
　　本專業(yè)培養(yǎng)學(xué)術(shù)型博士和碩士研究生。招生對象為大學(xué)物理學(xué)、應(yīng)用物理學(xué)、光學(xué)專業(yè)的本科畢業(yè)生，要求學(xué)生具有扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和動手能力。
凝聚態(tài)物理學(xué)科培養(yǎng)點(diǎn)主要開展基于同步輻射等大科學(xué)裝置的實(shí)驗(yàn)方法研究，以及相關(guān)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究。本學(xué)科培養(yǎng)點(diǎn)開展的研究注重“儀器、設(shè)備、應(yīng)用”三個方面的結(jié)合，即發(fā)展先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)以解決前沿的科學(xué)問題，開展前沿的科學(xué)研究確保實(shí)驗(yàn)技術(shù)的先進(jìn)性和實(shí)用性。在研究過程中，與國際上多個同步輻射實(shí)驗(yàn)，如歐洲同步輻射裝置，美國能源部屬下的各個國家實(shí)驗(yàn)室建立了良好的合作關(guān)系。
　　本學(xué)科培養(yǎng)點(diǎn)培養(yǎng)了我國同步輻射應(yīng)用大批專業(yè)人才，畢業(yè)學(xué)生在新建的上海光源以及國外的同步輻射裝置上發(fā)揮了重要的作用。

中國科學(xué)院大學(xué)

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