重点学科
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凝聚态物理-省级重点学科  http://njtwl.zjnu.net.cn/

 

凝聚态物理学科是我校发展迅速的优势学科之一,自2005年成为省重点学科以来,在科学研究、学科队伍、人才培养、实验室建设等方面取得了长足的进步,目前学科负责人为吴锋民教授。学科现已形成半导体物理、新型功能材料、复杂系统的数值模拟、智能声学器件4个稳定的研究方向,在LED芯片关键技术、薄膜太阳能电池、非晶纳米晶软磁合金材料、稀土离子掺杂的发光材料、氟化物纳米晶材料、铁电/压电材料、超声技术、多孔介质与微流动、生物膜体系的动力学行为、导电高分子方面等取得了一批国内乃至国际有一定影响的成果。

本学科科研人员在半导体掺杂机制中开展了的一系列创新性研究,成果发表在Nature、Nature Material、Phys. Rev. Lett.、Nano Lett.等学术期刊上,对半导体光电材料与器件的设计有重要的指导作用;首次预言了CdS量子点比CdSe量子点更容易观察到“暗激子现象”,该预言已被实验所证实,论文至今已被引用两千余次;设计并合成出单分散的稀土上转换纳米晶和超细金属纳米棒,成果发表在Nano Lett.和Adv. Mater.上,被NPG Asia materials评为研究亮点,且被Science watch专访;2009年3月17日《自然》(亚洲材料)报道了本学科的研究小组在光催化材料研究中取得的重要进展;学科围绕高效氮化物LED芯片关键技术进行研发,与浙江东晶电子股份有限公司成立联合LED芯片联合研究院,对高效氮化物LED芯片进行了中试。
  目前学科成员共有30人,其中教授11人,博士21人,包括国家杰出青年基金获得者1人、省新世纪“151”第一层次、第二层次各1人、省高校中青年学科带头人3人、校特聘教授2人,形成了一支年龄结构合理、理工并重的学术团队。近五年来,学科以第一单位在二区及以上刊物发表论文34篇;获得国家973前期研究专项1项,国家自然科学基金16项,省科学技术奖1项,目前承担的科研项目经费共计741多万元。本学科大多骨干教师年龄都在35岁以下,博士学位获得者近90%,能够以第一作者或通讯作者发表二区以上科研论文的教师人数达10余人。
  学科拥有凝聚态物理、声学、功能材料物理与器件三个物理学二级硕士点,近年来已获得硕士学位的研究生有33人,目前在读研究生74人。学科成员培养指导的本科生及研究生有55人次获得国家、省市各类竞赛奖。

理论物理-省级重点学科

  理论物理学科是浙江师范大学最老的学科之一,经过多年的建设,特别在近年来实现了跨越式发展,自2009年被评为浙江省重点学科后,2012年再度被列为浙江省重点学科。目前,学科涵盖拓扑量子相变、量子输运理论、非线性物理、冷原子物理等理论物理的前沿课题,取得了一批在国内乃至国际上有一定影响的成果。自2008年以来,已在物理学一级学科、国际权威期刊———美国物理学会主办的《物理评论》( Physical Review,PR) 系列上发表了署名为浙江师范大学的论文100 余篇,其中: 《物理评论快报》( Physical Review Letters,PRL) 6 篇( 其中5 篇为第一或者通信单位) ; Rapid Communication 3 篇; Editors' Suggestion 2 篇。在高级别期刊论文发表方面,该学科一直处在浙江省高校的前列。一些研究成果被国外著名的大学和研究机构多次引用。

  近年来,理论物理学科在学科负责人龚昌德院士的带领下,积极开展学科建设和人才队伍建设,并以龚昌德院士担任主任的“海峡两岸统计物理与凝聚态理论研究中心”为窗口,积极开展对外合作交流,已成功主办国际、国内大型会议及研讨会多次。该学科教师结构合理,大多数学术骨干年龄都在45 岁以下。近年来,已获得国家级项目10 余项,多数教师都以第一作者、通信作者发表过SCI 二区以上期刊论文。

  研究方向一: 拓扑量子相变
  以量子霍尔效应为原型的拓扑量子态与相变研究,最近拓展到量子自旋霍尔体系、三维拓扑绝缘体、量子反常霍尔效应、强关联拓扑体系,已经成为国际物理学界的最新研究前沿与关注焦点。该研究方向取得如下成果: 1) 发现拓扑平带的玻色子分数量子反常霍尔效应、非阿贝尔型量子反常霍尔效应、高陈数拓扑平带的分数量子反常霍尔效应、分数量子反常霍尔态( 分数陈绝缘体) 的手征Luttinger 液体型边缘激发,在PRL、PRB 等发表论文多篇,该系列研究工作受到美国、欧洲多个著名大学、研究机构的广泛关注和好评,其中有2 篇( PRL 论文) 近2 年内获引用130 次; 2) 在自旋霍尔效应的研究中提出了基于横向边界约束的边界自旋-轨道耦合模型,预言了与自旋轨道耦合系统接触的普通金属电极上可能观测到自旋极化现象,在PRB 上发表论文多篇。

  研究方向二: 量子输运和动力学
  量子输运理论一直是物理学研究的热点,该学科开展如下几个方面的研究: 1) 导电高分子。内容涉及高聚物分子电子学新原理和新效应的探究,如提出电子自旋共振( ESR)的对偶效应———高聚物中的电荷反转效应; 2) 石墨烯的若干输运性质。如提出多种谷极化电流的产生方案、石墨烯纳米带的自旋相关输运、超导Andreev 电导谱等,在PRL、PRB、APL( Applied Physics Letters) 发表论文多篇; 3) 自旋电子学和纳米电子学。对半导体自旋轨道体系,研究了自旋流的整流效应、自旋极化方向的调控、磁等离子体谱的各向异性等,提出可在线性响应区工作的自旋流二极管,在PRB、APL 发表论文多篇。

  研究方向三: 非线性物理
  孤子理论作为非线性科学的主要研究方向之一,在非线性光学、凝聚态物理、流体力学等领域有广泛的应用,是当今国际上的研究热点之一。近年来的研究特色为: 1) 孤子基本理论。拓展了齐次平衡方法,求出了非线性演化方程多孤子解,分别建立了基于齐次平衡法和基于广义形变映射法的非线性系统变量分离理论,与多线性变量分离法具有一致的有效性,并在( 1 + 1) 维非线性物理系统中取得成功; 2) 非线性系统的孤子解析解和动力学研究非线性周期介质中传播的许多新奇现象。从理论上分析此类介质中光的传播孤子特性及其稳定性。应用孤子理论中的对称约化方法、非自Backlund 变换、形式分离变量方法和形变方法等系统地研究描述光在非线性周期介质传播的类非线性薛定谔方程( 组) 的局域解析解,分析其传播性质,并应用于解释实验发现的孤子及其裂变以及倍频现象。

  研究方向四: 冷原子物理
  在冷原子物理理论的若干前沿领域开展了系统的研究工作,取得了一系列重要成果,并形成了自己的研究方向和特色: 1) 把适用于一维电子气的Luttinger 模型中的玻色量子化方法成功推广到有谐振势情况下的费米冷原子气,发展了谐振势系统中软边界的玻色量子化和相算符理论; 2) 把基于Bethe-Ansatz 基础上的密度泛函理论推广并应用于一维受限费米冷原子气的晶格系统之中,给出了受限一维吸引Hubbard 模型的完整相图,以及观察在凝聚态系统中提出的Luther-Emery 相和自旋电荷分离的实验方法和判据。在PRL 上发表论文3 篇,在PRA、PRB 上发表论文20 多篇,研究结果已被引用300 余次; 3) 开展相干原子体系中光脉冲的稳定性研究。利用共振非线性光学的多重尺度法与数值方法相结合,研究了相干性原子系统中局域光脉冲的形成以及它们的稳定性,并在PRA上发表论文多篇。