西南交通大學(xué)凝聚態(tài)物理專業(yè)介紹

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一、學(xué)科概況

“凝聚態(tài)物理”是物理學(xué)中的一個重要領(lǐng)域，是研究物質(zhì)在原子分子間相互作用不可忽略時的狀態(tài)（包括固體、液體、玻璃、凝膠、稠密氣體、等離子體等）的基礎(chǔ)學(xué)科，是當代物理學(xué)發(fā)展的主流。該學(xué)科與材料科學(xué)、電子科學(xué)與技術(shù)、光學(xué)、地球科學(xué)、天體物理學(xué)、化學(xué)、以及生命科學(xué)等領(lǐng)域都有著非常密切的關(guān)系。

本學(xué)科的特色是：主要研究高溫高壓凝聚態(tài)物理，即在極端物理條件（高壓、高溫、高密度）下物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、性質(zhì)及其變化規(guī)律；同時研究新材料的高壓合成，等等。

本學(xué)科在動高壓和靜高壓實驗手段相結(jié)合方面，以及在超導(dǎo)材料的制備和性能測試等方面在國內(nèi)高校中獨具特色，在國際同行中也有較大的影響。目前，正承擔國家自然科學(xué)基金重大項目等多項重要的科研項目�，F(xiàn)有院士1名，博士生導(dǎo)師3名，碩士生導(dǎo)師8名，其中具有博士學(xué)位者6名。
本學(xué)科具有碩士學(xué)位授予權(quán)。

二、主要研究方向

1.高壓物性與物態(tài)方程
①研究在高溫高壓作用下物質(zhì)結(jié)構(gòu)（包括晶格結(jié)構(gòu)和電子態(tài)）、物質(zhì)相態(tài)（包括固、液、汽、等離子體等相）、物態(tài)方程、以及物質(zhì)的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)等物理性質(zhì)的變化規(guī)律；②研究高溫高壓及高應(yīng)變速率條件下材料的力學(xué)性質(zhì)（包括本構(gòu)方程、強度、損傷特性、斷裂特性、流變特性等）；③基于量子力學(xué)和統(tǒng)計物理原理，在原子分子微觀層次開展凝聚態(tài)物理理論研究和從頭計算數(shù)值模擬研究。
2.地球深部物質(zhì)的物理性質(zhì)
本方向?qū)儆谀�聚態(tài)物理與地球科學(xué)的交叉。主要研究在高溫高壓下地球內(nèi)部（巖石圈、上地幔、過渡帶、下地幔、核-幔邊界和地核）候選物質(zhì)（礦物、巖石及其集合，鐵等）的物理性質(zhì)（狀態(tài)方程、彈性、流變性、電性、磁性、導(dǎo)熱性、熔化特性等）、相態(tài)及其變化；通過與地震學(xué)和地球物理數(shù)據(jù)的對比，限定地球內(nèi)部各層圈可能的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)，揭示地球內(nèi)部物質(zhì)和能量交換的動力學(xué)過程。近期研究重點是：①下地幔底部候選物質(zhì)的狀態(tài)方程、高壓聲速和高壓熔化特性研究；②外核中候選輕元素成分的限定性研究和外核物質(zhì)的高壓熔化特性研究；③鐵的高壓熔化規(guī)律的理論和實驗研究，試圖限定核-幔邊界區(qū)可能的物質(zhì)組成和外地核中可能的輕元素的份額；確定核-幔邊界的熱結(jié)構(gòu)。
3.新材料的高壓合成
本方向?qū)儆谀�聚態(tài)物理與材料科學(xué)的交叉，主要研究金剛石及其相關(guān)超硬材料的高壓合成、超導(dǎo)材料的高壓合成、高壓下晶體生長問題、納米塊體材料的高壓合成、高分子材料的高壓行為、生物材料的高壓合成，等等；包括研究高壓合成的方法、機理和對新材料的分析表征方法等。
4.相變與臨界現(xiàn)象
主要研究高壓引起的各種相變及其機理；包括液-固相變、固-固相變（含不同晶態(tài)之間，晶態(tài)與非晶態(tài)之間，以及非晶態(tài)之間的相變等）；同時研究物質(zhì)在臨界點附近或超臨界狀態(tài)下表現(xiàn)出的各種特殊的物理與化學(xué)性能。進一步研究如何將這些規(guī)律應(yīng)用于材料、能源、環(huán)保等領(lǐng)域。
5.非晶態(tài)及亞穩(wěn)材料物理
主要研究高壓條件下的亞穩(wěn)相和非晶相的形成規(guī)律和特殊性質(zhì)。如，壓致非晶相變、快速增壓導(dǎo)致非晶相變，大塊非晶材料的高壓制備等，以及這些過程或方法的熱力學(xué)基礎(chǔ)問題。
6.軟物質(zhì)物理
主要研究軟物質(zhì)在高壓下的行為，包括結(jié)構(gòu)的特殊變化，如，相變過程、結(jié)晶過程、非晶化過程，以及高壓處理后軟物質(zhì)本身性能的變化等。

三、從業(yè)領(lǐng)域

主要從業(yè)領(lǐng)域為：高等院校、科研院所的教學(xué)、科研、開發(fā)和管理。

四、主要相關(guān)學(xué)科

理論物理、原子與分子物理、地球物理、天體物理、材料物理、材料物理化學(xué)、計算物理、力學(xué)、物理力學(xué)、生物物理、物理化學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、電子科學(xué)與技術(shù)、環(huán)境科學(xué)與技術(shù)等。