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專業(yè)介紹

深圳大學(xué)于2011年取得物理學(xué)一級學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)點，在此之前，已先后取得了理論物理、粒子物理與原子核物理、凝聚態(tài)物理、等離子體物理、光學(xué)、無線電物理等六個目錄內(nèi)的二級學(xué)科學(xué)位授權(quán)點，和一個自主設(shè)置的“薄膜物理與技術(shù)”目錄外的二級交叉學(xué)科學(xué)位授權(quán)點。目前本學(xué)科設(shè)立理論物理、粒子物理與原子核物理、等離子體物理、凝聚態(tài)物理、光學(xué)、薄膜物理與技術(shù)等六個研究方向。本學(xué)位點以培養(yǎng)寬口徑、厚基礎(chǔ)、從事科學(xué)研究的專業(yè)技術(shù)人才為目標(biāo)，同時結(jié)合深圳社會主義先行示范區(qū)的發(fā)展需求，與材料、電子、光電等學(xué)科交叉融合，在量子信息、核科學(xué)與核技術(shù)、納米電子器件的設(shè)計與模擬、等離子體應(yīng)用、激光物理技術(shù)、功能薄膜與器件等相關(guān)領(lǐng)域中取得了突出的成績。

研究方向：

1、理論物理(070201)

理論物理包含以下研究方向：

(1)量子信息與量子計算及其相關(guān)問題的研究。量子信息和量子計算是近年來物理學(xué)最重要的研究領(lǐng)域之一，也是我國重點支持的十大研究領(lǐng)域之一，具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用前景。主要進行以下幾個方面的研究：a. 量子系統(tǒng)的控制理論及其在量子計算中的應(yīng)用;b. 量子多體系統(tǒng)的平衡和非平衡物理效應(yīng)研究;c. 過渡金屬硫化物中的新型量子現(xiàn)象和在量子信息領(lǐng)域的應(yīng)用。

(2)冷原子物理。主要研究內(nèi)容為光的非經(jīng)典性質(zhì)以及光與物質(zhì)相互作用中的量子現(xiàn)象，包括：激光場與物質(zhì)相互作用過程中的量子干涉效應(yīng)，例如相干粒子數(shù)捕獲、無反轉(zhuǎn)光放大、電磁感應(yīng)光透明等;電磁感應(yīng)光透明過程中量子信息的存儲與恢復(fù)以及基于此過程的量子糾纏;基于量子干涉的慢光及非線性光學(xué)效應(yīng)，尤其是弱光強非線性及其在單光子開關(guān)、量子邏輯門中的應(yīng)用。

(3)非線性復(fù)雜系統(tǒng)動力學(xué)。研究物理學(xué)科(也包括其它學(xué)科)中所建立的宏觀非線性動力學(xué)系統(tǒng)隨時間或空間或時間和空間的演化特性，探究由等同或非等同宏觀非線性動力學(xué)子系統(tǒng)間相互作用及在一些特定的邊界或外部條件下所產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)生成、發(fā)展的規(guī)律，揭示時、空演化過程中各類物理表象所反映的物理本質(zhì)和規(guī)律。結(jié)合實際問題的研究，從理論上為應(yīng)用提供有指導(dǎo)性的工作基礎(chǔ)。

2、粒子物理與原子核物理(070202)

粒子物理與原子核物理是研究原子核與基本粒子的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、相互作用及運動規(guī)律的學(xué)科，是當(dāng)今物理學(xué)最重要的分支之一。核物理的研究曾導(dǎo)致了核能的廣泛利用。粒子物理和核物理的實驗研究對極為精密和復(fù)雜的儀器設(shè)備以及先進實驗技術(shù)的需求是高新技術(shù)發(fā)展的推動力之一。粒子物理與原子核物理學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展，為國家重大科學(xué)平臺的建設(shè)、核電產(chǎn)業(yè)、各類非動力民用核技術(shù)產(chǎn)業(yè)提供人才和技術(shù)支持。本學(xué)科主要的研究方向有：

(1)原子核結(jié)構(gòu)與原子核反應(yīng)研究。在結(jié)構(gòu)研究方面，在束 g 譜學(xué)對原子核結(jié)構(gòu)的研究也是當(dāng)前研究的熱點。原子核可以處于不同的狀態(tài)，當(dāng)原子核狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)變時，會釋放出大量的g射線，通過對實驗測量的g射線的分析，可以對核的內(nèi)部能級結(jié)構(gòu)進行研究，給出原子核的衰變綱圖，并且對高自旋，核三軸形變等進行研究。在反應(yīng)研究方面，重點研究重離子核反應(yīng)及超重元素(核電荷數(shù)大于106的元素稱為超重元素，目前實驗上已合成118號元素)合成的機制問題。 重離子核反應(yīng)機制及超重元素的合成是當(dāng)前原子核物理研究的熱點，通常采用熔合反應(yīng)將兩個原子核聚合成為一個具有很大質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)的原子核。近年來，本領(lǐng)域的研究在實驗和理論方面均取得很大的進展，得到了國內(nèi)外眾多研究機構(gòu)的高度關(guān)注。而相關(guān)理論研究不僅可以為實驗提供重要的理論參考依據(jù)，而且更加深化了對于核結(jié)構(gòu)與核反應(yīng)規(guī)律的認(rèn)識。本領(lǐng)域的研究得到了國家自然科學(xué)基金面上項目及國際交流與合作項目的持續(xù)支持。

(2)核分析技術(shù)與環(huán)境科學(xué)研究。主要采用分子活化分析，核技術(shù)、儀器分析和化學(xué)分離相結(jié)合的方法，對食品和生物樣品中的總鹵素、可萃取有機鹵化合物、持久性可萃取有機鹵化合物、有機氯殺蟲劑等污染物的含量、分布、相關(guān)性、來源、特征殘留、成因、環(huán)境質(zhì)量對污染物殘留水平的影響以及這些污染物對人體健康的影響等進行比較系統(tǒng)的分析。

(3)反應(yīng)堆物理。該方向以中子物理為基礎(chǔ)，以反應(yīng)堆為研究主體，涵蓋包括中子物理、反應(yīng)堆物理、反應(yīng)堆物理測量等。培養(yǎng)學(xué)生具有從理論基礎(chǔ)到實際應(yīng)用的全方面的綜合知識體系。

(4)高純鍺單晶的拉制和高純鍺探測器的制備。這個方向是介于核技術(shù)與材料科學(xué)之間的交叉學(xué)科。主要研究高純鍺單晶的制備，和高純鍺探測器的研制。高純鍺探測器是核物理基礎(chǔ)研究不可缺少的主要探測裝置，也是國防、核電、安檢和環(huán)境監(jiān)測部門不可缺少的監(jiān)測儀器。在這方面，深圳大學(xué)有深圳市的高純晶體與高純鍺探測器制造重點實驗室的條件. 是一個重點研究方向。

3、等離子體物理(070204)

主要包括以下研究方向：

(1)等離子體物理與診斷。依托于深圳大學(xué)-中科院等離子體物理研究所聯(lián)合應(yīng)用實驗室，開展等離子體物理理論、診斷與應(yīng)用等方面的研究工作。實驗室擁有等離子體噴涂、微波等離子體以及Helimak磁約束等離子體裝置等設(shè)備，可開展等離子體物理現(xiàn)象研究、等離子體在薄膜與涂層制備上的應(yīng)用研究、等離子體特性診斷等工作，集理論研究、技術(shù)研發(fā)、材料應(yīng)用研究于一體。

(2)聚變堆材料與應(yīng)用。依托于深圳大學(xué)新能源研究中心和李建剛院士工作站，開展磁約束核聚變堆材料的研究工作，包括鎢、銅合金、特種鋼等的先進制備、焊接、性能測試等，為EAST國家大科學(xué)工程提供一定技術(shù)支持的同時，開展新型的材料研究與應(yīng)用。

(3)先進材料與表面技術(shù)。主要開展載能束在材料科學(xué)與表面技術(shù)上的應(yīng)用、原子團簇尺度上的材料計算與設(shè)計、新型高熵合金研發(fā)等工作，擁有爆炸噴涂、電子束高熱負(fù)荷測試、強流脈沖電子束材料改性、高能離子束材料改性、磁控濺射、材料熔煉、材料熱處理等實驗室，以及金相顯微鏡、硬度測量儀、材料孔隙率測試儀、X射線衍射儀等設(shè)備，形成了燃料電池電解質(zhì)層、類金剛石薄膜、超硬膜、納米膜、陶瓷涂層、耐腐蝕涂層、熱障涂層的沉積以及基于真空熔煉、磁控濺射制備新型高熵合金的材料制備與改性基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究體系。

4、凝聚態(tài)物理(070205)

凝聚態(tài)物理的研究對象是大量原子、分子的集合體，包括固體、液體、液晶等，研究尺度橫跨微觀、介觀、宏觀領(lǐng)域，既包括傳統(tǒng)的半導(dǎo)體物理、金屬物理、磁學(xué)、超導(dǎo)等固體物理內(nèi)容，又不斷涌現(xiàn)出如低維和介觀物理、強關(guān)聯(lián)體系、無序體系等新分支，成為推動新材料、新器件和新技術(shù)的根本，并形成和促進了眾多交叉學(xué)科的發(fā)展。本方向主要從理論和計算兩方面探討介觀系統(tǒng)和納米電子器件的輸運性質(zhì)，研究對稱性相關(guān)的拓?fù)浜徒y(tǒng)計性質(zhì)，發(fā)掘新材料，設(shè)計新器件。研究工作主要集中在以下幾個方向：

(1)量子輸運理論。量子輸運是介觀系統(tǒng)和納米結(jié)構(gòu)中的粒子或準(zhǔn)粒子在外驅(qū)動力作用下發(fā)生的集體定向移動，在服從量子力學(xué)規(guī)律的同時，表現(xiàn)出獨特的行為和性質(zhì)。本方向基于非平衡格林函數(shù)方法和散射矩陣?yán)碚摚�發(fā)展納米器件的直流、有限頻率交流、瞬態(tài)響應(yīng)等量子輸運理論，用于探討散粒噪聲、參數(shù)泵浦、介觀電容、自旋極化和自旋轉(zhuǎn)矩、摻雜效應(yīng)等量子輸運性質(zhì)。

(2)納米器件量子輸運性質(zhì)模擬。結(jié)合量子輸運理論，采用基于密度泛函和非平衡格林函數(shù)相結(jié)合的第一性原理計算方法，設(shè)計各種納米尺度的電子器件，并對其輸運行為進行數(shù)值模擬和理論分析，包括器件在直流、交流和暫態(tài)過程中電子和自旋對外界環(huán)境(偏電壓、門電壓、磁場、外力等)和內(nèi)部雜質(zhì)缺陷等的響應(yīng)和演化，揭示各種量子輸運現(xiàn)象背后的微觀物理本質(zhì)，為納米尺度電子器件的設(shè)計提供理論參考。

(3)機器學(xué)習(xí)在材料領(lǐng)域的應(yīng)用。機器學(xué)習(xí)已經(jīng)在材料學(xué)研究中展現(xiàn)出驚人的潛力，是未來材料學(xué)研究與發(fā)展的一個重要領(lǐng)域。本研究方向?qū)�機器學(xué)習(xí)與第一性原理結(jié)合，用于材料發(fā)現(xiàn)、結(jié)構(gòu)分析、性質(zhì)預(yù)測、反向設(shè)計等方面，為新材料研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程提供數(shù)據(jù)支撐。

(4)新興二維材料性能的模擬計算。隨著石墨烯的發(fā)現(xiàn)并于2010年獲得諾貝爾獎以來，二維材料得到了空前發(fā)展。由于其獨特的電學(xué)、化學(xué)、機械等性能，成為材料和納米器件方面的研究熱點。本方向?qū)⒅攸c關(guān)注新興二維材料及其異質(zhì)結(jié)的電學(xué)、光學(xué)及磁學(xué)性質(zhì)，系統(tǒng)分析雜質(zhì)、外電場、表面重構(gòu)等因素對二維材料能帶結(jié)構(gòu)、光學(xué)吸收、載流子遷移率等性質(zhì)的影響;另外，本方向還將探討二維材料與金屬導(dǎo)線的接觸問題，為設(shè)計基于二維材料的電子器件提供理論依據(jù)。

(5)介觀系統(tǒng)對稱性相關(guān)的拓?fù)湮飸B(tài)和統(tǒng)計規(guī)律。哈密頓量的對稱性賦予了量子系統(tǒng)豐富的物態(tài)，在經(jīng)典的金屬、半導(dǎo)體、絕緣體物態(tài)外，涌現(xiàn)出拓?fù)浣^緣體、拓?fù)涑瑢?dǎo)體、拓?fù)浒虢饘俚刃屡d物態(tài)。這些拓?fù)湮飸B(tài)均受到系統(tǒng)特定對稱性的保護，并表現(xiàn)出獨特的統(tǒng)計規(guī)律。本方向在緊束縛模型和有效模型的基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)的對稱性出發(fā)，揭示新型量子功能材料的隱藏對稱性，構(gòu)造不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并用外場破缺對稱性來調(diào)控其輸運性質(zhì);利用統(tǒng)計物理手段，探討系統(tǒng)對稱性和其輸運性質(zhì)統(tǒng)計規(guī)律的內(nèi)在聯(lián)系，發(fā)掘介觀系統(tǒng)普適性統(tǒng)計行為和現(xiàn)象。

5、光學(xué)(070207)

主要研究領(lǐng)域包括：

(1)激光技術(shù)與應(yīng)用。主要研究激光技術(shù)中的物理機制、關(guān)鍵元件、系統(tǒng)工程與新應(yīng)用，涉及阿秒激光物理機制、高能飛秒激光技術(shù)、紅外與太赫茲技術(shù)、高能渦旋光束產(chǎn)生技術(shù)、芯片級光源與檢測技術(shù)、激光雷達技術(shù)、飛秒激光精密加工與3D打印、高精度激光切割與焊接等前沿技術(shù)領(lǐng)域，注重培養(yǎng)學(xué)生光機電算綜合能力。

(2)瞬態(tài)吸收光譜技術(shù)。該技術(shù)是研究光與物質(zhì)相互作用的強有力手段。以新型半導(dǎo)體材料為主要研究對象，研究其光誘導(dǎo)的電子和空穴分離過程、電子和空穴的傳輸過程及發(fā)光動力學(xué)機制，并深刻揭示相關(guān)物理過程與太陽能電池效率、微納激光/受激發(fā)射、多次諧波產(chǎn)生及發(fā)光器件效率之間的關(guān)系。

(3)光纖傳感技術(shù)。面向物聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測等應(yīng)用，主要研究光纖與敏感材料傳感新理論、結(jié)構(gòu)與技術(shù)，構(gòu)建先進的半導(dǎo)體氣敏/濕敏傳感器、微結(jié)構(gòu)光纖傳感器、集成光波導(dǎo)傳感器與探測器、光纖生物化學(xué)傳感器以及光纖工程傳感網(wǎng)絡(luò)。

(4)微納光電材料與器件。以新型光電半導(dǎo)體材料的設(shè)計和調(diào)控為核心，研究低維光電半導(dǎo)體材料的可控制備、半導(dǎo)體能帶工程、半導(dǎo)體摻雜與缺陷調(diào)控、光生載流子動力學(xué)、光與物質(zhì)的相互作用規(guī)律、半導(dǎo)體等離激元效應(yīng)、光熱效應(yīng)、新型光電探測器。

6、薄膜物理與技術(shù)(0702J1)

主要包括以下研究方向：

(1)能源薄膜與器件。隨著世界能源的短缺和環(huán)境污染問題的日趨嚴(yán)重，開發(fā)新型清潔能源成為當(dāng)今世界各國研究的熱門領(lǐng)域，其中光伏發(fā)電和熱電發(fā)電更是研究的重點。光伏發(fā)電中，薄膜太陽電池的研究已廣泛開展。熱電發(fā)電中最關(guān)鍵的溫差發(fā)電技術(shù)，是一種可直接將熱能和電能相互轉(zhuǎn)換的綠色環(huán)保技術(shù)，可廣泛的應(yīng)用在溫差發(fā)電和制冷等領(lǐng)域。近幾年，高性能的薄膜熱電轉(zhuǎn)換材料及其器件的開發(fā)成功，且在性能和應(yīng)用前景上都要優(yōu)于塊體熱電材料，所以薄膜溫差電技術(shù)的研究開始代替?zhèn)鹘y(tǒng)的溫差電技術(shù)的研究，成為了溫差電技術(shù)廣泛應(yīng)用的突破口。本學(xué)科主要從事涉及高質(zhì)量能源薄膜的制備與其相關(guān)物理性能的基礎(chǔ)研究，及能源薄膜元器件(太陽薄膜電池和溫差薄膜電池)的研制。

(2)功能薄膜與器件。以各種功能薄膜為基礎(chǔ)的傳感器具有性能優(yōu)良、原料廉價易得、生長成本低、與半導(dǎo)體工藝兼容、集成化程度高、功率低、靈敏度高和選擇性好等諸多特點，因而在聲光器件、壓電器件、氣敏元件、聲表面波器件、壓力元件和濕敏元件等方面都有重要應(yīng)用。本方向重點研究薄膜功能特性及其物理機制，以及在傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用。本方向同時研究具有良好生物相容性的薄膜和涂層材料，并著重于薄膜表面和界面與體液接觸的物理過程及薄膜物理結(jié)構(gòu)與特性對其生物相容性的影響，從而為材料設(shè)計組成和提高性能提高理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)。

(3)薄膜物理與結(jié)構(gòu)。作為特殊形態(tài)材料的薄膜，其制備和生長過程直接影響著薄膜的結(jié)構(gòu)和性能，最終影響其在微電子、信息、傳感器、光學(xué)和太陽能等領(lǐng)域的應(yīng)用。本方向?qū)⒁阅�聚態(tài)物理理論為指導(dǎo)，研究薄膜生長動力學(xué)、薄膜表面界面特性、薄膜光電學(xué)性質(zhì)、半導(dǎo)體薄膜能帶結(jié)構(gòu)、薄膜微觀缺陷、納米及其他微結(jié)構(gòu)薄膜性質(zhì)與理論分析等。從更加基礎(chǔ)的角度研究薄膜生長過程、微觀結(jié)構(gòu)、物理特性的物理機制和物理本質(zhì)。本方向重點研究納米結(jié)構(gòu)薄膜的生長和制備過程。