2022年深圳大学070200物理学考研专业介绍

专业介绍来源：深圳大学 2021-08-28　相关院校：深圳大学

专业介绍

深圳大学于2011年取得物理学一级学科硕士学位授权点，在此之前，已先后取得了理论物理、粒子物理与原子核物理、凝聚态物理、等离子体物理、光学、无线电物理等六个目录内的二级学科学位授权点，和一个自主设置的“薄膜物理与技术”目录外的二级交叉学科学位授权点。目前本学科设立理论物理、粒子物理与原子核物理、等离子体物理、凝聚态物理、光学、薄膜物理与技术等六个研究方向。本学位点以培养宽口径、厚基础、从事科学研究的专业技术人才为目标，同时结合深圳社会主义先行示范区的发展需求，与材料、电子、光电等学科交叉融合，在量子信息、核科学与核技术、纳米电子器件的设计与模拟、等离子体应用、激光物理技术、功能薄膜与器件等相关领域中取得了突出的成绩。

研究方向：

1、理论物理(070201)

理论物理包含以下研究方向：

(1)量子信息与量子计算及其相关问题的研究。量子信息和量子计算是近年来物理学最重要的研究领域之一，也是我国重点支持的十大研究领域之一，具有重要的科学意义和应用前景。主要进行以下几个方面的研究：a. 量子系统的控制理论及其在量子计算中的应用;b. 量子多体系统的平衡和非平衡物理效应研究;c. 过渡金属硫化物中的新型量子现象和在量子信息领域的应用。

(2)冷原子物理。主要研究内容为光的非经典性质以及光与物质相互作用中的量子现象，包括：激光场与物质相互作用过程中的量子干涉效应，例如相干粒子数捕获、无反转光放大、电磁感应光透明等;电磁感应光透明过程中量子信息的存储与恢复以及基于此过程的量子纠缠;基于量子干涉的慢光及非线性光学效应，尤其是弱光强非线性及其在单光子开关、量子逻辑门中的应用。

(3)非线性复杂系统动力学。研究物理学科(也包括其它学科)中所建立的宏观非线性动力学系统随时间或空间或时间和空间的演化特性，探究由等同或非等同宏观非线性动力学子系统间相互作用及在一些特定的边界或外部条件下所产生的协同效应生成、发展的规律，揭示时、空演化过程中各类物理表象所反映的物理本质和规律。结合实际问题的研究，从理论上为应用提供有指导性的工作基础。

2、粒子物理与原子核物理(070202)

粒子物理与原子核物理是研究原子核与基本粒子的性质、结构、相互作用及运动规律的学科，是当今物理学最重要的分支之一。核物理的研究曾导致了核能的广泛利用。粒子物理和核物理的实验研究对极为精密和复杂的仪器设备以及先进实验技术的需求是高新技术发展的推动力之一。粒子物理与原子核物理学科的建设和发展，为国家重大科学平台的建设、核电产业、各类非动力民用核技术产业提供人才和技术支持。本学科主要的研究方向有：

(1)原子核结构与原子核反应研究。在结构研究方面，在束 g 谱学对原子核结构的研究也是当前研究的热点。原子核可以处于不同的状态，当原子核状态发生转变时，会释放出大量的g射线，通过对实验测量的g射线的分析，可以对核的内部能级结构进行研究，给出原子核的衰变纲图，并且对高自旋，核三轴形变等进行研究。在反应研究方面，重点研究重离子核反应及超重元素(核电荷数大于106的元素称为超重元素，目前实验上已合成118号元素)合成的机制问题。重离子核反应机制及超重元素的合成是当前原子核物理研究的热点，通常采用熔合反应将两个原子核聚合成为一个具有很大质量数和电荷数的原子核。近年来，本领域的研究在实验和理论方面均取得很大的进展，得到了国内外众多研究机构的高度关注。而相关理论研究不仅可以为实验提供重要的理论参考依据，而且更加深化了对于核结构与核反应规律的认识。本领域的研究得到了国家自然科学基金面上项目及国际交流与合作项目的持续支持。

(2)核分析技术与环境科学研究。主要采用分子活化分析，核技术、仪器分析和化学分离相结合的方法，对食品和生物样品中的总卤素、可萃取有机卤化合物、持久性可萃取有机卤化合物、有机氯杀虫剂等污染物的含量、分布、相关性、来源、特征残留、成因、环境质量对污染物残留水平的影响以及这些污染物对人体健康的影响等进行比较系统的分析。

(3)反应堆物理。该方向以中子物理为基础，以反应堆为研究主体，涵盖包括中子物理、反应堆物理、反应堆物理测量等。培养学生具有从理论基础到实际应用的全方面的综合知识体系。

(4)高纯锗单晶的拉制和高纯锗探测器的制备。这个方向是介于核技术与材料科学之间的交叉学科。主要研究高纯锗单晶的制备，和高纯锗探测器的研制。高纯锗探测器是核物理基础研究不可缺少的主要探测装置，也是国防、核电、安检和环境监测部门不可缺少的监测仪器。在这方面，深圳大学有深圳市的高纯晶体与高纯锗探测器制造重点实验室的条件. 是一个重点研究方向。

3、等离子体物理(070204)

主要包括以下研究方向：

(1)等离子体物理与诊断。依托于深圳大学-中科院等离子体物理研究所联合应用实验室，开展等离子体物理理论、诊断与应用等方面的研究工作。实验室拥有等离子体喷涂、微波等离子体以及Helimak磁约束等离子体装置等设备，可开展等离子体物理现象研究、等离子体在薄膜与涂层制备上的应用研究、等离子体特性诊断等工作，集理论研究、技术研发、材料应用研究于一体。

(2)聚变堆材料与应用。依托于深圳大学新能源研究中心和李建刚院士工作站，开展磁约束核聚变堆材料的研究工作，包括钨、铜合金、特种钢等的先进制备、焊接、性能测试等，为EAST国家大科学工程提供一定技术支持的同时，开展新型的材料研究与应用。

(3)先进材料与表面技术。主要开展载能束在材料科学与表面技术上的应用、原子团簇尺度上的材料计算与设计、新型高熵合金研发等工作，拥有爆炸喷涂、电子束高热负荷测试、强流脉冲电子束材料改性、高能离子束材料改性、磁控溅射、材料熔炼、材料热处理等实验室，以及金相显微镜、硬度测量仪、材料孔隙率测试仪、X射线衍射仪等设备，形成了燃料电池电解质层、类金刚石薄膜、超硬膜、纳米膜、陶瓷涂层、耐腐蚀涂层、热障涂层的沉积以及基于真空熔炼、磁控溅射制备新型高熵合金的材料制备与改性基础和应用基础研究体系。

4、凝聚态物理(070205)

凝聚态物理的研究对象是大量原子、分子的集合体，包括固体、液体、液晶等，研究尺度横跨微观、介观、宏观领域，既包括传统的半导体物理、金属物理、磁学、超导等固体物理内容，又不断涌现出如低维和介观物理、强关联体系、无序体系等新分支，成为推动新材料、新器件和新技术的根本，并形成和促进了众多交叉学科的发展。本方向主要从理论和计算两方面探讨介观系统和纳米电子器件的输运性质，研究对称性相关的拓扑和统计性质，发掘新材料，设计新器件。研究工作主要集中在以下几个方向：

(1)量子输运理论。量子输运是介观系统和纳米结构中的粒子或准粒子在外驱动力作用下发生的集体定向移动，在服从量子力学规律的同时，表现出独特的行为和性质。本方向基于非平衡格林函数方法和散射矩阵理论，发展纳米器件的直流、有限频率交流、瞬态响应等量子输运理论，用于探讨散粒噪声、参数泵浦、介观电容、自旋极化和自旋转矩、掺杂效应等量子输运性质。

(2)纳米器件量子输运性质模拟。结合量子输运理论，采用基于密度泛函和非平衡格林函数相结合的第一性原理计算方法，设计各种纳米尺度的电子器件，并对其输运行为进行数值模拟和理论分析，包括器件在直流、交流和暂态过程中电子和自旋对外界环境(偏电压、门电压、磁场、外力等)和内部杂质缺陷等的响应和演化，揭示各种量子输运现象背后的微观物理本质，为纳米尺度电子器件的设计提供理论参考。

(3)机器学习在材料领域的应用。机器学习已经在材料学研究中展现出惊人的潜力，是未来材料学研究与发展的一个重要领域。本研究方向将机器学习与第一性原理结合，用于材料发现、结构分析、性质预测、反向设计等方面，为新材料研发和产业化进程提供数据支撑。

(4)新兴二维材料性能的模拟计算。随着石墨烯的发现并于2010年获得诺贝尔奖以来，二维材料得到了空前发展。由于其独特的电学、化学、机械等性能，成为材料和纳米器件方面的研究热点。本方向将重点关注新兴二维材料及其异质结的电学、光学及磁学性质，系统分析杂质、外电场、表面重构等因素对二维材料能带结构、光学吸收、载流子迁移率等性质的影响;另外，本方向还将探讨二维材料与金属导线的接触问题，为设计基于二维材料的电子器件提供理论依据。

(5)介观系统对称性相关的拓扑物态和统计规律。哈密顿量的对称性赋予了量子系统丰富的物态，在经典的金属、半导体、绝缘体物态外，涌现出拓扑绝缘体、拓扑超导体、拓扑半金属等新兴物态。这些拓扑物态均受到系统特定对称性的保护，并表现出独特的统计规律。本方向在紧束缚模型和有效模型的基础上，从系统的对称性出发，揭示新型量子功能材料的隐藏对称性，构造不同的拓扑结构，并用外场破缺对称性来调控其输运性质;利用统计物理手段，探讨系统对称性和其输运性质统计规律的内在联系，发掘介观系统普适性统计行为和现象。

5、光学(070207)

主要研究领域包括：

(1)激光技术与应用。主要研究激光技术中的物理机制、关键元件、系统工程与新应用，涉及阿秒激光物理机制、高能飞秒激光技术、红外与太赫兹技术、高能涡旋光束产生技术、芯片级光源与检测技术、激光雷达技术、飞秒激光精密加工与3D打印、高精度激光切割与焊接等前沿技术领域，注重培养学生光机电算综合能力。

(2)瞬态吸收光谱技术。该技术是研究光与物质相互作用的强有力手段。以新型半导体材料为主要研究对象，研究其光诱导的电子和空穴分离过程、电子和空穴的传输过程及发光动力学机制，并深刻揭示相关物理过程与太阳能电池效率、微纳激光/受激发射、多次谐波产生及发光器件效率之间的关系。

(3)光纤传感技术。面向物联网、智慧医疗、环境监测等应用，主要研究光纤与敏感材料传感新理论、结构与技术，构建先进的半导体气敏/湿敏传感器、微结构光纤传感器、集成光波导传感器与探测器、光纤生物化学传感器以及光纤工程传感网络。

(4)微纳光电材料与器件。以新型光电半导体材料的设计和调控为核心，研究低维光电半导体材料的可控制备、半导体能带工程、半导体掺杂与缺陷调控、光生载流子动力学、光与物质的相互作用规律、半导体等离激元效应、光热效应、新型光电探测器。

6、薄膜物理与技术(0702J1)

主要包括以下研究方向：

(1)能源薄膜与器件。随着世界能源的短缺和环境污染问题的日趋严重，开发新型清洁能源成为当今世界各国研究的热门领域，其中光伏发电和热电发电更是研究的重点。光伏发电中，薄膜太阳电池的研究已广泛开展。热电发电中最关键的温差发电技术，是一种可直接将热能和电能相互转换的绿色环保技术，可广泛的应用在温差发电和制冷等领域。近几年，高性能的薄膜热电转换材料及其器件的开发成功，且在性能和应用前景上都要优于块体热电材料，所以薄膜温差电技术的研究开始代替传统的温差电技术的研究，成为了温差电技术广泛应用的突破口。本学科主要从事涉及高质量能源薄膜的制备与其相关物理性能的基础研究，及能源薄膜元器件(太阳薄膜电池和温差薄膜电池)的研制。

(2)功能薄膜与器件。以各种功能薄膜为基础的传感器具有性能优良、原料廉价易得、生长成本低、与半导体工艺兼容、集成化程度高、功率低、灵敏度高和选择性好等诸多特点，因而在声光器件、压电器件、气敏元件、声表面波器件、压力元件和湿敏元件等方面都有重要应用。本方向重点研究薄膜功能特性及其物理机制，以及在传感器领域的应用。本方向同时研究具有良好生物相容性的薄膜和涂层材料，并着重于薄膜表面和界面与体液接触的物理过程及薄膜物理结构与特性对其生物相容性的影响，从而为材料设计组成和提高性能提高理论基础和指导。

(3)薄膜物理与结构。作为特殊形态材料的薄膜，其制备和生长过程直接影响着薄膜的结构和性能，最终影响其在微电子、信息、传感器、光学和太阳能等领域的应用。本方向将以凝聚态物理理论为指导，研究薄膜生长动力学、薄膜表面界面特性、薄膜光电学性质、半导体薄膜能带结构、薄膜微观缺陷、纳米及其他微结构薄膜性质与理论分析等。从更加基础的角度研究薄膜生长过程、微观结构、物理特性的物理机制和物理本质。本方向重点研究纳米结构薄膜的生长和制备过程。