吉林大学物理学院教学和科研机构
多年来,该学科一直围绕学科发展的前沿和国民经济、国防建设的需要开展研究,形成了高压物理、超硬材料和高压相功能材料、薄膜物理、高压极端条件下的稀土固体物理、稀土永磁化合物和材料磁学以及非周期局域固体结构等五个独具特色且相对稳定的研究方向,取得了一系列重要研究成果,受到了国内外同行的关注。近五年来,国内外主要学术期刊发表论文600余篇,其中SCI收录论文300余篇。10重要国际学术会议特邀报告。目前承担科研项目60余项。获省部级奖励3项,国家发明专利7项。
近五年,本学科共招收博士56人(27个学位),硕士111人(57个学位),博士后3人出站。不仅为本学科的发展培养了一支高素质的后备队伍,也为其他相关领域输送了大批高层次人才。广泛开展学术交流活动,派出20余人进修或短期合作研究,接待30余位国际知名专家学者讲学,聘请多位学者担任名誉或客座教授,与多家国际一流单位保持长期密切合作,召开7次全国性学术会议,扩大了本学科在国内外的影响和知名度。
近20年凝聚态物理的研究热点:
1.准晶态的发现(1984)
2.高温超导体Yb CuO 2 (1986)的发现
3.纳米科学(1984)
4.LaSrMnO3(1992)材料的巨磁电阻效应
5.HTS新教材MgB2的教师(2001年):
目前集体(固体物理教研室)有16名教师、8名教授(含2名博士生导师)、5名副教授、4名讲师和助教从事本专业的凝聚态物理研究。
苏教授,学术带头人,现任吉林大学稀土固体物理实验室主任和物理系系主任。他还是中国科学院国际材料物理中心的协作成员,教育部吉林大学无机合成与制备化学重点实验室的顾问,中国高压物理杂志副主编,全国氢发电装置委员会委员,美国物理学会会员。曾任中国物理学会高压物理专业委员会第一、二届委员,第二届(1990-1995)副主席,国际学术期刊编委;应李政道教授的邀请,他是CCAST(WorldLab)的特别会员。).长期从事高压高温极端条件下的稀土固体物理和化学,合成新的化合物。发表英文论文130篇,中文论文120余篇,培养博士22人,硕士81人,博士后2人,指导国内外访问学者10余人。
教研室的其他工作人员:
陆天全教授,张,徐大鹏,,姚斌,郑,何,
吉源副教授等。
他们从事凝聚态物理和高压研究多年,各自发表了30-40篇学术论文。
主要研究方向
1)高温高压极端条件下的稀土固体物理。
2)硼笼多面体化合物、纳米材料和生物物质的高压研究,新材料的高压合成与应用。
3)发电用固体稀土氧化物燃料电池及其他新能源的开发与应用研究。
4)凝聚态物质(纳米材料、稀土氧化物、高温超导体、磁性材料、合金材料等)的结构特性研究。).
5)低维凝聚态理论(电子态,电输运特性)。
6)聚合物的统计理论。
7)高压物理学。专业介绍:
吉林大学磁学专业(磁学教研室)成立于1954,是全国最早的五个磁学专业(北京大学、南京大学、兰州大学、山东大学、吉林大学)之一。
在教学方面,磁学教研室从1955开始承担磁学专业教学任务,40多年来培养了数百名本科生、数十名硕士生、六名博士生。毕业生遍布全国甚至世界各地,很多成为所在单位的骨干,包括大学校长、国务院学位委员会委员、研究所所长、厂长、总工程师等。
科研方面,* * *承担完成国家自然科学基金项目9项(含重点基金1项),吉林省科委项目3项。在SCI收录的国内外著名学术期刊发表论文100余篇,申请专利2项。* * *获国家科技进步奖、省部级奖7次。主要研究结果如下:
(1)解决了铁镍合金薄膜磁场感生各向异性的来源,定量计算并拟合了蒸发过程中感生各向异性常数与成分、温度和衬底温度的关系;
②发现金属Co的晶体织构是磁场冷却后形成的,是磁场冷却诱发磁各向异性的起源;
③阐明了易磁化轴垂直于薄膜表面的非晶Gd-Co薄膜的磁各向异性来源于其微柱结构、Gd在柱表面的优先氧化以及Gd和Co之间的亚铁磁耦合。
④自旋玻璃中存在磁场诱导的各向异性效应;
⑤系统研究了各种稀土永磁化合物的晶场和磁性。发现某些化合物的4f-3d交换具有很强的各向异性,4f-4f交换不可忽略。阐明了Pr和nd离子在RCo5中的价态变化行为。
科技发展方面,1990建立了磁性材料中试基地(隶属于物华公司),研发生产了一批永磁功能器件和永磁材料。目前为一汽大众生产永磁材料。
科学研究的现状:
目前正在承担国家自然科学基金项目和吉林省科委项目,主要从事稀土永磁材料及相关化合物的磁性和氧化物巨磁电阻效应的研究。研究现状:
①纳米晶稀土永磁材料的研究:纳米晶永磁是目前永磁材料的一个主要研究方向。目前,单相纳米晶稀土永磁材料磁滞回线的微磁学研究已经从定性计算拟合(矫顽力误差~100%)提高到定量计算拟合(矫顽力误差~ 100%)。对磁滞回线与晶粒尺寸和温度之间的关系进行了定量计算。
②新型稀土-过渡族金属间化合物的探索:与北京物理研究所磁学国家重点实验室合作,发现了一种新的具有高饱和磁化强度、高居里温度和强单轴磁各向异性的3:29稀土-钴化合物。
③稀土氧化物巨磁电阻效应的研究。磁现象是自然界的普遍现象,过去对磁现象的研究发展很快。20世纪以来,从洛伦兹和塞曼在1902年对磁场对辐射影响的研究,到崔琦在1998年的第二量子化霍尔效应,至少有24位诺贝尔物理学奖获得者在磁学领域做出了杰出的贡献。目前,磁学已经成为物理学的重要组成部分。随着磁学的发展,磁性和磁性材料在电力、电子、通讯和信息技术、空间技术、计算机技术、生物医学甚至家用电器中都是不可缺少的重要部分。
元素周期表中的镧系元素(14)与化学性质相似的Sc和Y***17元素合称为稀土元素。稀土元素的特点是4f壳层缺电子,原子磁矩大,自旋轨道耦合强。与其他元素结合形成的化合物表现出非常丰富的光、电、磁性质,广泛应用于稀土光学材料、稀土磁性材料、稀土储氢材料和稀土催化材料,是许多高科技材料中不可替代的关键元素。另外,研究稀土化合物的各种物理性质(如超导性、磁阻效应)和磁性(如磁各向异性、磁序等。)一直是凝聚态物理基础研究的主流。因此,稀土化合物的研究一直是近年来凝聚态物理研究的热点。中国稀土资源相当丰富,约占世界已探明储量的80%,品种齐全,质量较高。为充分发挥我国稀土资源优势,转化为产业和经济优势,国家高度重视稀土资源开发。开发稀土功能材料是提高稀土资源价值的重要途径。稀土磁性材料是一类重要的稀土功能材料,包括:稀土永磁材料、氧化物巨磁电阻材料、稀土超磁致伸缩材料、稀土磁制冷材料等。
以钕铁硼为代表的稀土永磁材料作为一种重要的功能磁性材料,已广泛应用于能源、交通、机械、医疗、计算机、家用电器等领域,其产量和消费量已成为衡量一个国家综合国力和国民经济发展水平的重要标志。无线电物理采用现代物理学和电子信息科学的基本理论、方法和实验手段,研究电磁场与波及其物质相互作用的基本规律,以开发新型电子器件和系统,发展信息传输和处理的新理论、新方法和新技术,并在电子系统中推广应用。许多现代高科技技术,如电子计算机技术、量子电子学、光电子学、超导电子学、量子信息技术等,都与无线电物理密切相关,以它为基础,或属于它的研究范畴。如今,高新技术的发展推动了电子信息科学从简单材料到复杂体系、从定性求解到定量求解、从线性问题到非线性问题、从正向研究到反向反演的转变,出现了电子信息科学与技术、应用物理等不同学科的广泛交叉和应用。形成了许多跨学科、高科技的应用基础。同时促进了物理学基础理论的深入发展。
电子计算机是在无线电电子学和物理学基础上发展起来的。现在,电子计算机的发展经历了四代,即电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模和超大规模集成电路计算机等。计算机的升级得益于电子元器件的发展,电子元器件的发展是建立在物理学的基础上的,是建立在对电子在真空和半导体材料中的运动规律认识的突破上的。电子计算机是一个物理系统,计算过程是这个物理系统的时间演化。
在计算机的发展中,小型化和高度集成化是一个重要的目标。现在芯片上的线宽已经达到了亚微米甚至纳米级,集成度为11x 11 mm2。芯片上集成了数千万个元件。进一步缩小芯片上元件的尺寸,当接近原子尺寸时,电子的运动规律只能用量子力学理论来描述,电子的涨落成为其主要特征。这意味着微电子技术将面临一场革命。会发明量子器件,会提出量子计算理论,会产生量子计算机。量子计算机作为一种新型计算机,不仅是在现有计算机的基础上向前迈进了一步,而且使整个计算的概念焕然一新,量子计算的思想对物理学的基础也具有深远的意义。量子器件和量子计算机的研究是一项跨世纪的工程,涉及物理、计算机科学、数字等多门学科,已成为当今世界的热门话题。
物理学的发展为计算手段的革命提供了物质基础,而计算机的出现彻底改变了物理实验的面貌,带来了新的物理学,它是以实验、理论、计算三大支柱为基础的。面向21世纪的物理学家不仅要享受现有的计算机资源,还要发挥创造力,设计自己的专用计算机,解决物理实验中的数据采集和处理问题。只有这样,我们才能深入探索过去无法想象的复杂现象的本质。这就要求物理学家要有扎实的物理基础,精通电子计算机。
随着科学技术的发展,无线电物理的研究领域也在不断扩大,计算机物理就是其中之一。这个专业侧重于计算机物理的研究。该方向主要从事磁量测量方法研究、电磁信号转换、磁性测量仪器仪表的研制、磁性测量技术在航空、汽车、石油及各领域的应用研究。石油、汽车工业等方面的汽车电子设备和仪器、各种磁性传感器和换能器的研发;磁性参数检测方法研究及仪器开发:各种磁性参数测量仪的开发;微弱信号检测方法研究等。
每年平均申请科研项目4项,年均科研经费80万元,获得专利10多项,在各类期刊发表科研论文20篇。本课题组研制成功的JDM-1振动样品磁力仪获得国家科技进步奖,近年来的科研成果在国内该研究方向处于领先地位。某些方面的工作(如磁性材料综合测试系统、大功率电磁铁稳流电源)十几项科研成果被有关部门采纳。我们的科研工作紧紧围绕我国工农业生产、科学研究和教学的具体实际需要。科研项目大多来自相关生产单位、科研院所和高校,科研成果解决了许多具体的实际问题,提高了生产和科研水平。部分仪器设备的性能价格比优于国外同类产品,已被国内许多用户采用,产生了良好的社会效益和经济效益。自行研制的可变强场振动磁力仪已列入世界银行贷款招标目录并中标。很多公司都订购了,可以为国家节省大量外汇。
每年招收12名研究生和30名本科生,两年内授予学科博士学位授予权。这门学科研究粒子(重子、介子、轻子、规范粒子和夸克等)的性质、结构、相互作用和运动规律。)和原子核,探索物质世界更深层的结构和更基本的运动规律。从根本上说,粒子物理和核物理的研究是整个物理学的前沿,涉及到从最微观领域到天体形成演化规律的规律。
粒子物理与核物理专业前身是吉林大学核物理专业,创建于1958。从专业建立初期到文化大革命,在刘云佐主任的领导下,先后建成了β谱、γ谱、中子物理、加速器和核电子学实验室,为专业教学和科研奠定了坚实的基础。经过多年的发展,学科形成了四个相对独立的研究方向:核结构的实验研究、核技术的应用研究、核数据的评价和穆斯堡尔谱学。本学科拥有整体实力较强、年龄和知识结构合理的学术梯队,培养了一批在本学科具有一定影响力的学术带头人。