西南交通大學凝聚態物理專業介紹

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一、學科概況

“凝聚態物理”是物理學中的一個重要領域，是研究物質在原子分子間相互作用不可忽略時的狀態（包括固體、液體、玻璃、凝膠、稠密氣體、等離子體等）的基礎學科，是當代物理學發展的主流。該學科與材料科學、電子科學與技術、光學、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。

本學科的特色是：主要研究高溫高壓凝聚態物理，即在極端物理條件（高壓、高溫、高密度）下物質的結構、狀態、性質及其變化規律；同時研究新材料的高壓合成，等等。

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

二、主要研究方向

1.高壓物性與物態方程
①研究在高溫高壓作用下物質結構（包括晶格結構和電子態）、物質相態（包括固、液、汽、等離子體等相）、物態方程、以及物質的光學、電學、磁學、熱學等物理性質的變化規律；②研究高溫高壓及高應變速率條件下材料的力學性質（包括本構方程、強度、損傷特性、斷裂特性、流變特性等）；③基于量子力學和統計物理原理，在原子分子微觀層次開展凝聚態物理理論研究和從頭計算數值模擬研究。
2.地球深部物質的物理性質
本方向屬于凝聚態物理與地球科學的交叉。主要研究在高溫高壓下地球內部（巖石圈、上地幔、過渡帶、下地幔、核-幔邊界和地核）候選物質（礦物、巖石及其集合，鐵等）的物理性質（狀態方程、彈性、流變性、電性、磁性、導熱性、熔化特性等）、相態及其變化；通過與地震學和地球物理數據的對比，限定地球內部各層圈可能的物質組成和結構，揭示地球內部物質和能量交換的動力學過程。近期研究重點是：①下地幔底部候選物質的狀態方程、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的高壓熔化特性研究；③鐵的高壓熔化規律的理論和實驗研究，試圖限定核-幔邊界區可能的物質組成和外地核中可能的輕元素的份額；確定核-幔邊界的熱結構。
3.新材料的高壓合成
本方向屬于凝聚態物理與材料科學的交叉，主要研究金剛石及其相關超硬材料的高壓合成、超導材料的高壓合成、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（含不同晶態之間，晶態與非晶態之間，以及非晶態之間的相變等）；同時研究物質在臨界點附近或超臨界狀態下表現出的各種特殊的物理與化學性能。進一步研究如何將這些規律應用于材料、能源、環保等領域。
5.非晶態及亞穩材料物理
主要研究高壓條件下的亞穩相和非晶相的形成規律和特殊性質。如，壓致非晶相變、快速增壓導致非晶相變，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基礎問題。
6.軟物質物理
主要研究軟物質在高壓下的行為，包括結構的特殊變化，如，相變過程、結晶過程、非晶化過程，以及高壓處理后軟物質本身性能的變化等。

三、從業領域

主要從業領域為：高等院校、科研院所的教學、科研、開發和管理。

四、主要相關學科

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、計算物理、力學、物理力學、生物物理、物理化學、光學、電磁學、電子科學與技術、環境科學與技術等。