物理主要研究方向简介

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物理主要研究方向简介
1)新型功能材料与器件方向
本研究方向主要研究凝聚态物质的新结构、新性质,新型功能材料、纳米材料的研发与制备;研究极端条件下原子分子相互作用、量子行为调控和新奇物性;高压等极端条件下实验方法和实验技术的建立与创新等。

具有良好的材料制备检测条件,具有硕士指导教师共2名(张海明教授,王辅忠教授),目前在研国家自然科学基金2项
2)计算物理研究方向
该方向主要对一些新型功能材料进行理论模拟计算,研究材料的物理性质,对实验进行理论解释进而指导材料研发。

该方向已经与材料学院和纺织学院建立联系,进行院际科研合作与交叉。

具有良好的材料制备检测条件和计算设备,具有硕士指导教师2名(张永红副教授,刘光华副教授),目前在研国家自然科学基金1项。

3)量子信息与光学研究方向
量子信息研究是20世纪末期新生的交叉学科,它为信息科学技术的持续发展开辟了新的原理和方法。

《自然》杂志发表评论时说,多粒子纠缠以及终端开放的量子态隐形传输将在计算和网络化的量子通信中有重要的应用。

目前我国在多光子操纵方面已经是非常领先了,但是在现实世界中,如何把量子纠缠应用到量子计算和量子通信中还面临着巨大挑战。

另外我们还对光学有关的前沿课题进行了一定的研究,该研究方向与实际应用结合非常紧密。

这两个研究方向具有硕士指导教师3名(胡占宁教授,戚桢教授,闫学群副教授),在研省部级项目1项。

4)强关联电子系统、量子纠缠与量子相变研究
强关联电子系统由于具有强烈的量子涨落而呈现出各种奇异的量子物态。

量子相变是量子多体系统在零温条件下完全由体系量子涨落导致的从一种量子物态向另外一种物态的转变。

这种状态的变化是由体系内部相互作用的竞争而引发的。

在量子临界区域,体系存在着长程关联,并导致体系量子纠缠表现出奇异的行为。

我们研究团队成员主要研究兴趣在于利用量子纠缠的奇异行为来刻画描述量子相变,进而研究临界点附近量子纠缠的标度行为。

该研究方向目前具有硕士导师2名(刘光华副教授,闫学群副教授),在研国家自然科学基金项目1项。

5)超快光学方向即飞秒光学方向
超快光学方向即飞秒光学方向。

飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光,飞秒激光主要有以下两个特点。

第一个特点就是它的脉冲宽度非常窄,比利用电子学方法所获得的最短脉冲要短几千倍。

它的持续时间非常短,只有几个到几十个飞秒。

第二个特点是具有非常高的瞬时功率,经过放大的飞秒脉冲可达到TW (1012 W)甚至PW(1015 W)量级。

经过聚焦后的飞秒脉冲具有相当高的强度,可达到1018到1021 W/cm2,比原子核对其周围电子的作用力还要高数倍。

由于飞秒脉冲具有脉宽极窄和峰值功率极高两个特点,它的应用和研究领域也可以分成两个方面,即超快瞬态现象的研究和超强现象的研究。

飞秒激光脉冲的最直接应用是人们利用它作为光源, 形成多种时间分辨光谱技术和泵浦/探测技术。

它的发展直接带动物理、化学、生物、材料与信息科学的研究进入微观超快过程领域, 并且开创了一些全新的研究领域, 如飞秒化学、量子控制化学、半导体相干光谱等。

飞秒激光的另一个主要的应用就是微精细加工。

飞秒脉冲用作光通信的光源,可把现有的通信速度提高几百倍,高能量的飞秒脉冲激光与等离子体相互作用可产生高次谐波及X射线,并有可能用于受控核聚变,飞秒脉冲还可以用来产生太赫兹辐射。

本专业主要进行超快光学相关的理论与实验研究,包括飞秒脉冲的产生、传输以及与物质相互作用等。

该方向具有硕士导师1名(宋振明副教授),在研国家自然基金1项。